PTFE/Mg薄膜型红外诱饵的低燃温改性研究

针对传统镁/聚四氟乙烯（Mg/PTFE）诱饵剂燃烧温度高的问题,通过添加红磷/氧化铜（P/CuO）高热剂制备一种具有低燃温薄膜型诱饵材料。将P/CuO高热剂作为添加剂,通过工艺与配方设计制成薄膜型箔片,实现了低温点火与低温稳定燃烧,并对样品的燃烧速度、辐射强度、燃烧温度等参数进行了测试与分析。研究结果显示,添加P/CuO高热剂后,150 mm15 mm0.2 mm的0.5 g箔片,点火温度可从520℃下降到390℃;燃烧温度可从1 500℃下降到850℃,且能够稳定燃烧;大于1.0 Wsr-1持续时间从1.2 s增长到1.6 s。从点火温度、稳定燃烧与辐射的性能分析,基于P/CuO高热剂改性的Mg/PTFE薄膜型诱饵剂适合于抛散引燃型离散面源诱饵的设计需求。     

低燃温红外诱饵剂设计及其燃烧性能研究

以镁/聚四氟乙烯红外诱饵配方为基础配方,用红磷和硫酸锶分别替换基础配方中的氧化剂和可燃剂,设计了几种不同的红外诱饵剂配方,利用差热分析仪、红外测温仪和红外辐射度计等仪器对各配方的性能进行测试研究。设计结果表明,红磷和硫酸锶均可以使反应的起始分解温度和结束温度降低,红磷的降低效果较硫酸锶更为明显。基础配方的最高火焰温度为1013.7℃,最大辐射强度为0.0023 W/sr,红磷的加入可以有效提升配方的辐射强度。随着替换成分质量分数的增加,最高火焰温度逐渐降低。质量分数为20%时,红磷配方的最高火焰温度为427.7℃,最大辐射强度为0.1522 W/sr,安定性下降,燃烧出现不连续现象;硫酸锶配方为818.6℃,辐射强度变化不大,燃烧过程比较稳定。     

碳纤维对镁/聚四氟乙烯燃烧速度和红外辐射强度的影响

为了研究燃烧速度对镁/聚四氟乙烯红外诱饵剂辐射强度的影响,首先对不同配比镁/聚四氟乙烯红外诱饵剂的燃烧速度、辐射强度和质量辐射能量进行了测定和计算,确定了在镁与聚四氟乙烯的配比为50∶ 50时,燃烧时的红外辐射强度最大;然后在镁与聚四氟乙烯混合物中加入不同含量的碳纤维,实验发现随着碳纤维含量的增加,燃烧速度和红外辐射强度迅速增加;通过分析确定了导温系数随着碳纤维含量增加而提高,进而使燃烧速度加快,使得红外辐射强度的增加.     

镁/聚四氟乙烯红外诱饵剂的红外辐射性能研究

文中介绍了聚四氟乙烯／镁红外诱饵剂的配比对燃烧速度、辐射强度和质量辐射能量的影响。经过试验发现：当镁与聚四氟乙烯的配比为50:50时，中、远红外的辐射强度最大；随着镁含量的增加，燃烧速度迅速增加。通过分析确定了导温系数是影响燃烧速度的主要因素，而碳是影响红外辐射强度的主要物质。     

薄片型红外/被动毫米波复合诱饵的研究

制备一种红外/被动毫米波复合诱饵。研究基于MTV型烟火药,以超细红磷替代部分镁粉,短切碳纤维作为功能添加剂,制备了一种薄片型烟火材料,对该种材料的红外辐射和毫米波辐射性能进行了测试分析。研究结果显示:少量红磷的添加有利于提高烟火药辐射面积;红磷添加量大于10%时,火焰平均温度、红外辐射强度和毫米波辐射亮温随着红磷含量的增加持续降低,在添加适量碳纤维后燃速燃温增加,红外辐射增强;烟火药的毫米波辐射亮温随碳纤维含量增加持续提高,当红磷添加量为10%,碳纤维含量从0增加到1.75%时,毫米波辐射亮温从330 K增加到458 K,且亮温在400 K以上持续时间较长。     

镁、聚四氟乙烯和氟橡胶组成的红外诱饵的燃烧过程分析和燃烧产物分析

本文收集了镁、聚四氟乙烯和氟橡胶组成的红外诱饵的燃烧过程数据和燃烧产物数据，编制了燃烧数据处理分析软件，对燃烧数据进行了计算、分析，绘制了各种关系曲线。分析结果表明，当红外诱饵组份中镁的含量为33％时，燃烧温度最高，燃烧率随着镁的含量增加而增大。红外诱饵的设计并不是追求燃烧反应温度最高。     

镁,聚四氟乙烯和氟橡胶组成和红外诱饵的燃烧过程分析和燃烧产物分析

本文收集了镁、聚四氟乙烯和氟橡胶组成的红外诱饵的燃烧过程数据和燃烧产物数据，编制了燃烧数据处理分析软件，对燃烧数据进行了计算、分析，绘制了各种关系曲线。分析结果表明，光红外诱饵组份中镁的含量为３３％时，燃烧温度最高，燃烧率随着鲜的含量增 加而增大。红外诱饵的设计并不是追求热燃烧反应温度最高。     

Mg4Al3 /PTFE红外诱饵剂的辐射性能研究

文章介绍了镁铝合金/聚四氟乙烯(Mg4Al3 /PTFE)红外诱饵剂的配比对燃烧速度、辐 射强度和质量辐射能量的影响。经过试验发现:当镁铝合金与聚四氟乙烯的配比为70∶30时,中、远红外的辐射强度最大;当镁铝合金的质量百分比为40% ～50%时,比辐射能最大;随着镁铝合金含量的增加,燃烧速度迅速增加。通过分析确定了导温系数是影响燃烧速度的主要因素,而碳和碳化铝是影响红外辐射强度的主要物质。     

Mg4Al3/PTFE红外诱饵剂的辐射性能研究

文章介绍了镁铝合金／聚四氟乙烯（Mg4Al3／PTFE）红外诱饵剂的配比对燃烧速度、辐射强度和质量辐射能量的影响。经过试验发现：当镁铝合金与聚四氟乙烯的配比为70：30时，中、远红外的辐射强度最大；当镁铝合金的质量百分比为40％～50％时，比辐射能最大；随着镁铝合金含量的增加，燃烧速度迅速增加。通过分析确定了导温系数是影响燃烧速度的主要因素，而碳和碳化铝是影响红外辐射强度的主要物质。     

可燃材料对自燃型诱饵剂红外辐射性能的影响

为提高某种金属粉(代号TZ)与氟橡胶为基的自燃型诱饵剂的红外辐射强度,采用药剂中添加钛(Ti)粉、硼(B)粉的方法,借助红外热像仪对诱饵剂燃烧及红外辐射特性进行了实验研究。结果表明,添加Ti粉、B粉均能够减少诱饵剂燃烧时间,提升其红外辐射性能。Ti粉和B粉添加比例分别为8%和10%时,诱饵剂燃烧时间最短,Ti粉能够把诱饵剂燃烧时间从60 s减少至40 s,B粉可将其减少至32 s;且此比例下诱饵剂的燃烧温度、红外辐射亮度和辐射强度均达到极值。这说明燃烧剂的加入可以有效提高诱饵剂的辐射性能,B粉的影响要大于Ti粉对诱饵剂辐射性能的影响。     

旋翼气动加热对直升机红外特征分布的影响

文中采用数值模拟的方法较为系统地研究了旋翼表面温度分布及其对直升机红外辐射特征分布的影响。结果表明:（1）旋翼桨叶上自旋翼转轴到翼尖温度分布呈依次递增的趋势,最高温度值为316K,高出环境温度29 K;遮挡罩表面最高温度值为317 K,高出环境温度30 K;（2） 探测角度一定时,旋翼红外辐射强度随时间上下波动, 旋翼在3～5 m 和8~14 m 波段红外辐射强度随时间的变化趋势基本一致;（3） 旋翼气动加热后3～5 m 波段和8~14 m 波段红外辐射强度值的增量占整机固体对应波段总的红外辐射强度的比重分别为15%～16%、5%～6%;（4）同一发射率下,气动加热的旋翼8~14 m 波段红外辐射强度远大于3～5 m 波段,约为3～5 m 波段辐射强度的30 倍,其8~14 m 波段红外辐射强度约占整机固体8~14 m 波段红外辐射强度的30%~40%, 但降低旋翼表面发射率能有效降低旋翼8~14 m 波段红外辐射强度,同时也能降低旋翼辐射占整机辐射的比重。     

基于Fluent的飞行器流场建模与红外辐射特性分析

以某型战斗机为研究对象,通过三维建模与网格划分过程建立飞机的流场计算模型,基于商用CFD软件ANSYS Fluent 16.0对飞机的外流场特性进行数值模拟。计算中利用太阳射线追踪算法综合考虑了太阳辐射对机身温度场的影响,采用离散坐标法（DO辐射模型）对辐射传输方程进行耦合迭代计算,利用不带化学反应的组分输运模型（Species Transport Model）模拟燃烧后高温尾焰喷射过程,获得了飞机外流场的温度、浓度及尾流组分分布数据。简要分析了太阳辐射对温度场变化的影响,飞行马赫数对流场红外辐射的影响以及尾焰流场分布情况。分析表明:太阳辐射对蒙皮加热较小,最高升温效果仅为5 K左右,随马赫数的增加飞行器机身背部与腹部红外辐射强度差异明显,最高时腹部辐射强度为机身最大辐射强度2倍左右,激波作用下尾焰后方会出现最高450 K和580 K两个间断的核心高温区域,尾焰红外辐射强度分布符合梨形特征分布趋势。     

镁/聚四氟乙烯诱饵剂红外辐射强度的计算

介绍了一种用于计算镁/ 聚四氟乙烯(PTFE) 药柱燃烧时红外辐射强度的计算方法。首先建立了镁/ 聚四氟乙烯药柱在恒面和减面燃烧条件下红外辐射强度的计算模型,通过一系列实验测定了药柱的比辐射能、线燃烧速度以及冷却时间,最后计算了药柱燃烧时的红外辐射强度,并与实验结果进行了比较。     

飞机发动机尾流流场数值模拟与红外特性计算

建立飞机尾喷管的三维几何模型,利用Fluent 6.3.26软件对喷管外的流场区域进行数值模拟,基于发动机完全燃烧假设得到尾焰流场温度、压强等流场数据。利用K-分布法计算尾焰气体辐射参数,采用反向蒙特卡洛法(RMC)对气体红外辐射特性进行了计算,最终获得尾焰的红外辐射图像。     

具有乘性信号和随机频率的分数阶振荡器中的随机共振

为了快速监测和识别化学品火灾,基于傅里叶红外光谱仪搭建了火焰光谱测试平台,并在室内封闭条件下对丙烯腈、乙腈两种含氮化学品以及无水乙醇的火焰光谱进行了监测分析研究(光谱范围为600～8000 cm^-1)。结果表明,在相同的燃烧条件下,分子辐射强度由强到弱依次为丙烯腈、乙腈、无水乙醇。这是由于丙烯腈和乙腈燃烧会产生比无水乙醇多的H2O分子,而且丙烯腈燃烧会产生大量炭黑。在对这三种化学品的燃烧火焰光谱进行去噪平滑处理后,它们大幅相似,但在1650 cm^-1、1830 cm^-1、2857 cm^-1、3750 cm^-1波数处也存在高温含氮气体独有的区分。结果表明,利用傅里叶红外光谱仪监测含氮化学品火焰光谱辐射的研究可为增强我国化学品火灾快速识别与发现能力提供理论及实践依据。     

基于多CCD同步耦合的动态燃烧场三维辐射测温（特邀）

为满足燃烧场温度参量时空演化特征诊断的需求,提出了基于多CCD同步耦合的动态三维辐射测温方法。在多视线方向测量基础上,通过代数重建技术对燃烧场进行体素分割,根据Plank辐射定律采用标准黑体辐射源对光电信号的映射关系进行标定,利用比色法实现三维温度场表征。进一步在时间序列上控制多CCD相机来同步获取燃烧场不同视线方向的辐射信息,基于R、G通道内的灰度信息,对实验室蜡烛火焰与外场某型号固体火箭发动机试验器尾喷焰的瞬态燃烧场温度参量进行了测试。结果表明,在实验室内,蜡烛火焰温度分布范围为805.4~1280.8 K,使用热电偶进行时空点位验证,平均误差为3.8%,最大误差为4.36%;固体火箭发动机试验器尾喷焰最高温度为2125.7 K,经近红外测温仪验证,测试误差在8%以内。该研究能够在保证时间、空间分辨率的条件下对燃烧场的三维温度参量进行特征诊断,在航天测试领域,对固体火箭发动机的温度参量测量提供了一种有效的方法。     

高温含粒子自由流红外辐射特性的反向蒙特卡罗法模拟

高温含粒子自由流红外辐射特性的研究在目标探测、燃烧诊断、火焰温度测量等领域有着重要应用．利用反向蒙特卡罗法模拟计算高温含粒子自由流的红外辐射特性,考察了自由流中粒子散射和边界条件对定向辐射热流的影响,并与正向蒙特卡罗法进行比较,比较结果表明反向蒙特卡罗法在计算效率上明显优越．     

舰船排气羽流红外辐射特性计算研究

舰船动力系统的高温排气羽流是舰船红外辐射的重要来源之一,通过建立基于CFD数值方法的排气羽流流场分布模型和基于窄带模型C-G近似方法的高温排气红外辐射模型,重点研究了合成风速对排气羽流流场和红外辐射的影响。仿真结果表明:合成风速的大小对排气羽流的形状及辐射分布区域影响显著,合成风速增加一倍的情况下,排气羽流在中波红外谱段平均辐射强度降低了48.1%。也对计算模型可能产生偏差的物理因素进行了初步分析,如不完全燃烧产生的碳粒子对羽流红外辐射传输有显著影响。