《表1 1.4MPa氧气氛围下含硼样品的燃烧热值》

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《不同硼含量下环境压强对硼燃烧效率的影响》

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1.4MPa氧气氛围下含硼样品的燃烧热值见表1，其中1—5号样品使用90硼粉，6—10号样品使用95硼粉，假设90硼粉和95硼粉的纯度均为100%，且不考虑杂质成分燃烧放热。由表1可知，随着助燃剂含量的升高，硼粉燃烧效率均大幅提升，通过计算得到5号样品的燃烧热值达到53145J/g，硼粉燃烧效率为93.07%，相对偏差仅为0.28%。当硼粉∶助燃剂小于1∶6（质量比，下同）时，所测样品燃烧热值较低，硼粉燃烧效率均低于60%。主要原因是助燃剂含量低，燃烧过程中无法提供硼粉燃烧所需的环境温度，即高温环境和高温维持时间无法满足氧气和硼粉在氧化硼膜内扩散的需求，硼粉与氧气无法充分反应，致使硼粉燃烧效率低。当硼粉∶助燃剂大于1∶9时，样品燃烧热值提升已不明显，主要原因在于助燃剂燃烧提供的环境温度已能满足硼粉燃烧需求，此时决定硼粉燃烧效率的因素由环境温度变为氧弹量热系统的“冷壁效应”，硼粉在燃烧过程中被助燃剂燃烧产生的气体吹离燃烧中心，飞溅到氧弹壁面，在“冷壁效应”下迅速降温而导致燃烧终止。因此继续提高助燃剂含量对于硼粉燃烧效率的提升效果不佳。但是，与含90硼粉样品相比，含95硼粉的样品其燃烧效率转折点滞后，且燃烧效率大幅低于含90硼粉的样品，表明在相同的助燃条件下，含95硼粉样品燃烧时对局部环境温度的依赖程度更高。