Везде

RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

Effect of additive modifiers on the combustion characteristics of composite aluminized propellants

You can
PII
S0207401X25010073-1
DOI
10.31857/S0207401X25010073
Publication type
Article
Status
Published
Authors
O. G. Glotov
  • Affiliation:
    Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
    Novosibirsk State Technical University
Volume/ Edition
Volume 44 / Issue number 1
Pages
63-76
Abstract
We studied the effect of modifier additives TiB2, AlMgB14, (NH4)2TiF6, NH4BF4, Ca3(PO4)2 on the combustion parameters of composite propellants based on aluminum powder as a fuel (about 20% wt.), ammonium perchlorate as an oxidizer (about 60% wt.), and energetic binder (MPVT about 20% wt.). Additives were introduced in an amount of about 2%. The burning rates of propellants were measured and condensed combustion products were studied at a pressure of 0.35 MPa. The effect of additives was assessed using the following parameters: increasing the burning rate, reducing combustion incompleteness, mass and size of agglomerates. The most effective additives were NH4BF4 and TiB2. Conclusions are drawn about the prospects of using the studied additives to obtain the required combustion parameters.
Keywords
модельное смесевое топливо алюминий добавки модификаторы горения диборид титана борид алюминия и магния тетрафтороборат аммония аммоний-титан фтористый кальций фосфорнокислый 3-замещенный скорость горения агломерация конденсированные продукты горения методика отбора в жидкость агломераты оксидные частицы гранулометрический состав полнота сгорания
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
9

References

  1. 1. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / Под ред. акад. Жукова Б.П. М.: Янус-К, 2000.
  2. 2. Сарнер С. Химия ракетных топлив. Пер. с англ. М.: Мир, 1969.
  3. 3. Цуцуран В.И., Петрухин Н.В., Гусев С.А. Военно-технический анализ состояния и перспективы развития ракетных топлив. М.: МО РФ, 1999.
  4. 4. Нуруллаев Э.М. Основные характеристики смесевых твердых топлив и области их применения. 2-е изд. М.: Вологда: Инфра-Инженерия, 2021.
  5. 5. Фролов Ю.В., Похил П.Ф., Логачев В.С. // Физика горения и взрыва. 1972. Т. 8. № 2. С. 213.
  6. 6. Коротких А.Г., Сорокин И.В., Селихова Е.А. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 7. С. 32. https://doi.org/10.31857/S0207401X20070080
  7. 7. Коротких А.Г., Сорокин И.В., Архипов В.А. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 41. https://doi.org/10.31857/S0207401X22030074
  8. 8. Гладун В.Д., Фролов Ю.В., Кашпоров Л.Я. Агломерация частиц порошкообразного металла при горении смесевых конденсированных систем [Препринт]. Черноголовка: Ин-т хим. физики АН СССР, 1977.
  9. 9. Похил П.Ф., Мальцев В.М., Логачев В.С. и др. // Физика горения и взрыва. 1971. Т. 7. № 1. С. 51.
  10. 10. Фролов Ю.В., Никольский Б.Е. // Там же. 1983. Т. 19. № 5. С. 101.
  11. 11. Бабук В.А., Белов В.П., Ходосов В.В. и др. // Там же. 1985. Т. 21. № 3. С. 20.
  12. 12. Джараман К., Чакраварти С.Р., Сарати Р. // Там же. 2010. Т. 46. № 1. С. 26.
  13. 13. Combustion and detonation. Proc. 28th Intern. Annual Conference of ICT. Karlsruhe, Germany, 1997. Report 75.
  14. 14. Zarko V.E., Glotov O.G. // Sci. Technol. Energetic Mater. 2013. V. 74. № 6. P. 139.
  15. 15. Лю Ю.Г., Тянь С., Инь Л. и др. // Физика горения и взрыва. 2022. Т. 58. № 2. С. 71.
  16. 16. Бабук В.А., Куклин Д.И., Нарыжный С.Ю. и др. // Там же. 2023. Т. 59. № 2. С. 125.
  17. 17. Глотов О.Г. // Там же. 2006. Т. 42. № 4. С. 78.
  18. 18. Гудкова И.Ю., Зюзин И.Н., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 3. С. 53. https://doi.org/10.31857/S0207401X20030061
  19. 19. Гудкова И.Ю., Зюзин И.Н., Лемперт Д.Б. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 34. https://doi.org/10.31857/S0207401X2201006X
  20. 20. Горбенко Т.И. // Вестн. СибГАУ им. акад. М.Ф. Решетнева. 2009. Т. 23. № 2. С. 173.
  21. 21. Попок В.Н., Хмелев В.Н. Смесевые конденсированные химические топлива на основе нитрата аммония. Принципы компоновки и свойства. Бийск: Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, 2014.
  22. 22. Сакович Г.В., Архипов В.А., Ворожцов А.Б. и др. // Изв. Томского политехнического ун-та. 2009. Т. 314. № 3. С. 18.
  23. 23. Павловец Г.Я., Мелешко В.Ю., Ларионов Б.И. и др. // Хим. физика и мезоскопия (Ижевск). 2006. Т. 8. № 1. С. 53.
  24. 24. Гладун В.Д., Фролов Ю.В., Кашпоров Л.Я. // Физика горения и взрыва. 1977. Т. 13. № 5. С. 705.
  25. 25. Попок В.Н., Вандель А.П., Колесников А.Ю. // Бутлеров. сооб. (Казань). 2013. Т. 36. № 11. С. 58.
  26. 26. Попок В.Н., Попок Н.И., Пивоваров Ю.А. // Там же. 2017. Т. 49. № 3. С. 147.
  27. 27. Liu X., Ao W., Liu H. et al. // Propellants Explos. Pyrotech. 2017. V. 42. № 3. P. 260.
  28. 28. Наир У.Р., Сивабалан Р., Гор Г.М. и др. // Физика горения и взрыва. 2005. Т. 41. № 2. С. 3.
  29. 29. Lal S., Staples R.J., Shreeve J.M. // Chem. Eng. J. 2023. V. 468. Р. 143737.
  30. 30. Бабук В.А., Белов В.П., Шелухин Г.Г. // Физика горения и взрыва. 1981. Т. 17. № 3. С. 26.
  31. 31. Price E.W., Sigman R.K., Sambamurthi J.R. et al. Behavior of aluminum in solid propellant combustion. AFOSR-TR-82-0964. Atlanta (USA): Georgia Institute of Technology, 1982.
  32. 32. Брейтер Л.Л., Кашпоров Л.Я., Мальцев В.М. и др. // Физика горения и взрыва. 1971. Т. 7. № 2. С. 222.
  33. 33. Aly Y., Schoenitz M., Dreizin E.L. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. № 4. P. 835.
  34. 34. Ao W., Fan Z., Lu L. et al. // Ibid. 2020. V. 220. P. 288.
  35. 35. He W., Lyu J.Y., Tang D.Y. et al. // Ibid. V. 221. P. 441.
  36. 36. Долгобородов А.Ю. // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 1. С. 102.
  37. 37. Ягодников Д.А. Воспламенение и горение порошкообразных металлов в газодисперсных средах. 2-е изд., испр. и доп. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018.
  38. 38. Глотов О.Г., Ягодников Д.А., Воробьев В.С. и др. // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43. № 3. С. 83.
  39. 39. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Попов Н.А. и др. // Там же. 2018. Т. 54. № 1. С. 65.
  40. 40. Rosenband V., Gany A. // Intern. J. Energetic Mater. Chem. Propuls. 2007. V. 6. № 2. Р. 143.
  41. 41. Shafirovich E., Bocanegra P.E., Chauveau C. et al. // Proc. Combust. Inst. 2005. V. 30. № 2. P. 2055.
  42. 42. Andrzejak T.A., Shafirovich E., Varma A. // Combust. and Flame. 2007. V. 150. № 1-2. P. 60.
  43. 43. Лебедева Е.А., Тутубалина И.Л., Вальцифер А. и др. // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 6. С. 41.
  44. 44. Lyu J.Y., Xu G., Zhang H. et al. // Fuel. 2024. V. 356. Article 129587.
  45. 45. Korotkikh A.G., Glotov O.G., Arkhipov V.A. et al. // Combust. and Flame. 2017. V. 178. P. 195. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2017.01.004
  46. 46. Pang W.Q., De Luca L.T., Fan X.Z. et al. // Ibid. 2020. V. 220. P. 157.
  47. 47. Теджасви К., Рао В.В., ПидиСетти Ю. и др. // Физика горения и взрыва. 2021. Т. 57. № 2. С. 82.
  48. 48. Де Лука Л.Т., Галфетти Л., Северини Ф. и др. // Там же. 2005. Т. 41. № 6. С. 80.
  49. 49. Гусейнов Ш.Л., Федоров С.Г. Нанопорошки алюминия, бора, боридов алюминия и кремния в высокоэнергетических материалах. М.: Торус Пресс, 2015.
  50. 50. Буланин Ф.К., Сидоров А.Е., Полетаев Н.И. и др. // Физика горения и взрыва. 2021. Т. 57. № 2. С. 68.
  51. 51. Ромоданова Л.Д., Похил П.Ф. // Там же. 1973. Т. 9. № 2. С. 230.
  52. 52. Aerosol Calculator Program; http://www.cheresources.com/che-links/content/particle-technology/aerosol-calculator-program.2012. URL: http://cires.colorado.edu/jimenez-group/Reference/aerocalc.zip (дата обращения: 22.03.2024).
  53. 53. Глотов О.Г., Зарко В.Е., Карасев В.В. // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36. № 1. С. 161.
  54. 54. Babuk V.A., Vasilyev V.A., Malakhov M.S. // J. Propul. Power. 1999. V. 15. № 6. P. 783.
  55. 55. Babuk V.A, Vassilyev V.A., Sviridov V.V. // Combust. Sci. Technol. 2001. V. 163. P. 261.
  56. 56. Самбамурти Д.К., Прайс Е.В., Сигмен Р.К. // Вестн. ПНИПУ. Аэрокосмическая техника (Пермь). 1985. Т. 3. № 1. С. 65.
  57. 57. Куценогий К.П. Дис. … канд. техн. наук. Новосибирск: ИХКиГ, 1970.
  58. 58. Градус Л.Я. Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии. М.: Химия, 1979.
  59. 59. Fedotova T.D., Glotov O.G., Zarko V.E. // Propellants Explos. Pyrotech. 2007. V. 32. № 2. P. 160.
  60. 60. Pang W., De Luca L.T., Fan X., Glotov O.G. et al. Boron-based fuel-rich propellant: properties, combustion, and technology aspects. Boca Raton (USA): CRC Press, 2019. P. 323.
  61. 61. Глотов О.Г., Сорокин И.В., Черемисин А.А. // Физика горения и взрыва. 2023. Т. 59. № 6. С.91.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library