一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法技术

本发明专利技术提供了一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，包括以下步骤：采用气流粉碎机对高氯酸钠原料进行粉碎加工，得到满足粒径要求的高氯酸钠物料；获取固定时间间隔内高氯酸钠物料的出料量；并计算单位时间间隔内的平均出料量；对各时间间隔内高氯酸钠物料分别进行取样，将取样的样本均匀混合后二次取样，再进行粒度测试得到高氯酸钠物料的平均粒度；根据高氯酸钠物料的平均出料量和平均粒度对推进剂燃速分别进行预估，得到推进剂燃速的预估范围，推进剂包含特定含量当且相同粒径要求的高氯酸钠。本方法分别通过高氯酸铵的平均出料量、高氯酸铵的粒度来预估同一含量下的推进剂燃速，从而形成预估结果的双包络，提高了推进剂燃速预估的准确性。剂燃速预估的准确性。剂燃速预估的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法


[0001]本专利技术属于固体推进剂
，特别涉及一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法。

技术介绍

[0002]固体推进剂是以高分子为基并具有特定性能的含能复合材料。它是固体火箭发动机的能源，在发动机中发生化学反应而释放能量，利用反应产物作为工质使发动机产生推力。当前型号各异的战术导弹对发动机的性能要求越来越高，这势必要求推进剂的燃速更高、性能更加优良。
[0003]细高氯酸铵是固体推进剂中主要组份之一，其粒度和含量的变化是调节推进剂燃速的重要手段。在高燃速推进剂中，由于细高氯酸铵的含量较高，其粒度的小幅变化便会对推进剂燃速产生显著影响。因此细高氯酸铵批次间性状的一致性是推进剂燃速稳定性控制的关键因素。开展细高氯酸铵粉碎技术及物料性状表征的技术研究，为推进剂燃速预估提供可靠的指标和方法，从而提高装药生产过程中燃速的稳定性。
[0004]随着现代科技的高速发展，传统的粉碎工艺及设备已难以满足对粉碎粒度和精度越来越高的要求。气流粉碎是目前公认的能有效地获得最小粒径的机械粉碎方法，是现代粉体加工业不可缺少的重要手段。目前国内高氯酸铵粉碎也广泛采用了气流粉碎的方式。以QLD系列流化床式气流粉碎机为例，该系统由自动进料系统、气流粉碎机和自动出料系统三部分组成，集多喷管技术、流化床技术、卧式分级技术于一身，是气流磨的重要发展方向。然而该类设备在实际应用中仍会受到加料一致性、通道堵塞程度、环境温湿度变化等因素的影响，从而造成粒度及分布产生明显变化，最终可能导致推进剂燃速的明显波动。对于大批次物料，样品的取样及保存同样会影响到测试数据的代表性和参考价值。
[0005]当前国产气流粉碎设备的物料粒度控制技术还是会受到很多影响因素的制约，需要通过对粉碎过程中及测试过程中的精细化控制，建立关键影响因素和推进剂燃速之间的关系，提高粒度测试数据对整批物料性状描述的准确度，从而对特定物料状态下的推进剂燃速进行有效预估，提高发动机装药产品燃烧性能的一致性。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，提高对细高氯酸钠物料性状描述的准确度，实现对特定物料状态下的推进剂燃速的有效预估，提高固体发动机装药产品燃烧性能的一致性。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，包括以下步骤：
[0008]1)采用气流粉碎机对同一批次的高氯酸钠原料进行粉碎加工，得到特定粒径范围的高氯酸钠物料；
[0009]2)获取该批次高氯酸钠原料从开始加工至加工结束期间，固定时间间隔内高氯酸
钠物料的出料量；在此基础上计算固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量；
[0010]3)获取高氯酸钠物料的平均粒度；
[0011]4)根据固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量对推进剂燃速进行预估，得到第一燃速预估值，根据高氯酸钠物料的平均粒度对推进剂燃速进行预估，得到第二燃速预估值；所述推进剂包含特定含量与当前高氯酸钠物料具有相同粒径范围的高氯酸钠；
[0012]5)根据第一燃速预估值和第二燃速预估值，得到推进剂燃速的预估范围。
[0013]优选的，所述根据固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量对推进剂燃速进行预估，得到第一燃速预估值，具体为：
[0014]将固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量代入推进剂燃速与固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量的对应关系式进行求解，得到第一燃速预估值，所述对应关系式由历史数据拟合得到。
[0015]优选的，所述的根据高氯酸钠物料的平均粒度对推进剂燃速进行预估，得到第二燃速预估值，具体为：
[0016]将高氯酸钠物料的平均粒度代入推进剂燃速与高氯酸钠物料的平均粒度的对应关系式进行求解，得到第二燃速预估值，所述对应关系式由历史数据拟合得到。
[0017]优选的，所述步骤3)中，获取高氯酸钠物料的平均粒度，具体为：
[0018]对各时间间隔内高氯酸钠物料分别进行取样，将取样的样本均匀混合后，从混合样本中取出若干个平行样本，对平行样本进行粒度测试，得到各平行样本高氯酸钠物料的粒度；计算各平行样本高氯酸钠物料的平均粒度。
[0019]优选的，所述从混合样本中取出的平行样本的数量范围为3～6个。
[0020]优选的，所述步骤2)中，计算固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量，具体为：按照时间先后顺序，去除第一个时间间隔和最后一个时间间隔的出料量数据后，对其余时间间隔内的出料量求平均值。
[0021]优选的，所述特定粒径范围为6μm～8μm。
[0022]优选的，所述特定粒径范围为8μm～11μm。
[0023]优选的，所述特定粒径范围为11μm～14μm。
[0024]优选的，所述固定时间间隔为10min～12min。
[0025]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0026](1)本专利技术在细高氯酸铵(6～8μm、8～11μm、11～14μm、或相近规格)粒度及分布的基础上，增加了单位时间内平均出料量的特征参数，通过高氯酸铵粒度及分布来表征物料的微观性状，通过单位时间内平均出料量来表征物料的宏观性状；提升了对高氯酸铵物料性状的准确度；
[0027](2)本专利技术对于整批物料的取样覆盖每个粉碎单元，在二次混合取样后置于密封管中；通过在每个粉碎单元取样和混合，提高样品的代表性；利用密封管保存样品，即测即弃，降低环境湿度对粉碎物料粒度的影响；
[0028](3)本专利技术获得细高氯酸铵平均出料量和推进剂燃速之间的拟合关系，获得细高氯酸铵粒度与推进剂燃速之间的拟合关系，通过双包络法来预估推进剂的燃速。
附图说明
[0029]图1为本专利技术高燃速推进剂燃速的双包络预估方法流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例1燃速
‑
平均出料量拟合关系示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例1燃速
‑
平均粒度拟合关系示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例3燃速
‑
平均出料量拟合关系示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例3燃速
‑
平均粒度拟合关系示意图。
具体实施方式
[0034]下面通过对本专利技术进行详细说明,本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0035]本专利技术提供了一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，如图1所示，在当前的细高氯酸铵粉碎过程中增加两个重要环节：
[0036]1、以固定的时间为间隔，收集一个粉碎单元下的物料，并对其进行称重和记录；在一批物料粉碎完成后，去除头尾因进料浓度或时间不足而产生的出料量数据，对剩余的数据进行平均数处理，并记作平均出料量。
[0037]2、在完成一批次的细高氯酸铵粉碎后，将分别对每个粉碎时间单元内的物料进行取样，并将各个样品进行充分混合，再次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用气流粉碎机对同一批次的高氯酸钠原料进行粉碎加工，得到特定粒径范围的高氯酸钠物料；2)获取该批次高氯酸钠原料从开始加工至加工结束期间，固定时间间隔内高氯酸钠物料的出料量；在此基础上计算固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量；3)获取高氯酸钠物料的平均粒度；4)根据固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量对推进剂燃速进行预估，得到第一燃速预估值，根据高氯酸钠物料的平均粒度对推进剂燃速进行预估，得到第二燃速预估值；所述推进剂包含特定含量与当前高氯酸钠物料具有相同粒径范围的高氯酸钠；5)根据第一燃速预估值和第二燃速预估值，得到推进剂燃速的预估范围。2.根据权利要求1所述的一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，其特征在于，所述根据固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量对推进剂燃速进行预估，得到第一燃速预估值，具体为：将固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量代入推进剂燃速与固定时间间隔内高氯酸钠物料的平均出料量的对应关系式进行求解，得到第一燃速预估值，所述对应关系式由历史数据拟合得到。3.根据权利要求1所述的一种高燃速推进剂燃速的双包络预估方法，其特征在于，所述的根据高氯酸钠物料的平均粒度对推进剂燃速进行预估，得到第二燃速预估值，具体为：将高氯酸钠物料的平均粒度代入推进剂燃速与高氯酸钠物料的平均粒度的对应关系式进行求解，得到第二燃速预估值...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈坚，曾国伟，黄洪勇，殷成忠，池铁，俞成蛟，
申请(专利权)人：上海航天化工应用研究所，
类型：发明
国别省市：