MMH/NTO雙組元自燃推進劑反應機理簡化

尹繼輝，胡洪波，李遠遠，鄭 東

(1. 西南交通大學 機械工程學院，四川 成都 610031；2. 西安航天動力研究所 液體火箭發動機技術重點實驗室，陜西 西安 710100)

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雙組元自燃推進劑具有常溫常壓下正常貯存、無需任何點火源即可自燃著火燃燒的優點，被廣泛應用于運載火箭發動機及空間姿軌控發動機。鑒于甲基肼(MMH)和四氧化二氮(NTO)由于具有優良的燃燒化學特性，被廣泛用作雙組元液體火箭發動機推進劑。對于MMH/NTO燃燒化學反應動力學模型研究的重要性體現在兩方面：一是化學反應機理不僅有助于深入理解其燃燒過程、揭示燃燒機理和規律，對理解火箭發動機內部工作過程，特別是燃燒室內的燃燒過程具有重要意義，也為實現定量、準確的發動機燃燒數值模擬提供必要的燃燒模型。二是MMH/NTO毒性大、腐蝕性強、高致癌性，且具有很高的反應活性，即使在低溫、高稀釋條件下仍能發生反應，很難通過實驗研究MMH/NTO的基礎燃燒特性，也尚未見文獻報道。采用化學反應機理預測其基礎燃燒特性就顯得尤為重要。

針對MMH/NTO化學反應動力學模型，目前僅有少量的公開發表文獻進行報道。其中，Catoire等通過分析MMH/NTO體系的反應過程，整合其前期研究與相關文獻的反應路徑，并基于量化計算補充相關組分的熱力學參數，提出了82組分、403個基元反應的詳細反應動力學模型，但卻未公開其模型的更多細節。巴延濤等依據MMH/NTO體系的冷反應、熱分解反應、自燃著火反應、以及高溫反應四個階段，甄選每個階段的主要反應，從而發展了23組分、20個反應的骨架反應機理。……