推进剂燃烧速率测试系统

[color=#990000]摘要：对于运载火箭低温绝热贮箱，特别是针对温度极低和危险性极大的液氢推进剂，如何准确测量贮箱绝热材料热导率面临着诸多严峻挑战，如液氢安全性、大温差多种传热方式共存、地面及空间使用条件和测试设备造价等。本文详细介绍这些技术难题，并提出了解决这些难题且具有高可靠性和低成本性的技术方案。[/color][size=18px][color=#990000]一、概述[/color][/size]对于运载火箭发动机用的液氢燃料，需要专门设计的低温绝热贮箱以最大限度的避免液氢介质的漏热损失。同时，由于重量和空间环境的限制，贮箱的设计要求并不允许使用传统的低温绝热类型和材料，如真空绝热层、珍珠岩等材料。目前低温推进剂在轨贮存较为常用的组合绝热材料为泡沫与多层隔热材料( MLI）[1]。运载火箭在整个发射过程主要存在三种热量来源：一是起飞前地面的外部热环境；二是发射过程中箭体表面与空气摩擦产生的热量 三是太阳光照、宇宙射线等外界辐射的直射和反射。 前两种热环境中低温绝热贮箱的漏热途径主要是对流和固体传热，而第三种条件下，由于周围环境真空度很高，辐射成为主要的漏热方式。因此组合绝热材料设计需同时考虑上述几种传热方式，以阻断低温贮箱的漏热路径，同时还需在模拟以上外部热环境的条件下对贮箱用绝热材料的热导率进行准确测量和评价。对于运载火箭低温绝热贮箱，特别是针对温度极低和危险性极大的液氢推进剂，如何准确测试贮箱绝热材料的热导率将面临严峻挑战。本文将详细介绍液氢温度下绝热材料热导率测试中存在的技术难题，并提出了相应的解决方案。[size=18px][color=#990000]二、技术难题[/color][/size]从上述低温绝热贮箱的热环境可知，需要在地面模拟出相同的环境条件下才能对贮箱用绝热材料的热导率进行准确合理的测试评价。由此会带来以往低温热导率测试从未遇到过的一系列技术难题。（1）首先是测试温度问题：考虑到氢气的熔点为13.99K，沸点为20.271K，由此就必须要在液氢（14~20K）温度范围内测试绝热材料的热导率。而直接以液氢作为低温介质，并采用现有热导率测试方法，会存在巨大的安全问题和高昂的测试设备造价。（2）测试方法问题：为避免采用危险的液氢介质，且还要实现液氢温度下的低温热导率测试，按照ASTM C1774“低温绝热系统热性能测试的标准指南”的推荐[2]，可供选择的测试方法一是采用液氦做介质的蒸发量热法，二是采用低温制冷机的电功率法。因为采用液氦作为低温介质的成本更是巨大，所以较优的方案是采用低温制冷机。但在20K低温下进行热导率测试，测试设备中的低温漏热非常严重，必须采用大功率的低温制冷机，而大功率低温制冷机的售价非常昂贵，因此如何采用低功率制冷机实现液氢温度环境是首先需要解决的关键问题。（3）低温大温差问题：在液氢贮箱中使用的低温绝热材料将处于内部温度为20K左右，外部温度为室温的大温差条件。在此270K的大温差下，绝热材料内部必然会存在热导、对流和辐射三种传热机理。如何在此大温差下准确测量绝热材料的等效热导率也是需要解决的关键问题。（4）环境气压模拟问题：在液氢储箱绝热材料使用过程中，所经历的气压环境是从发射前的地面一个大气压到发射后的空间高真空，因此在热导率测试过程中需要实现从常压到高真空的整个负压范围内的模拟。（5）绝热稳定性测试问题：如果运载火箭液氢加注后在室外大气压下的停放时间增加，绝热材料的热导率会产生显著增加现象，甚至会出现热导率数量级上的增大。这是因为当空气渗入隔热材料时，隔热材料会从空气中低温吸附水蒸气、二氧化碳、氧气和氮气，并随后在颗粒之间的间隙中形成具有高导热性的固体颗粒和液滴。因此，对于绝热材料的低温热导率测试，必须要具备长时间常压下大温差的连续测试能力。（6）饱和气体模拟问题：在液氢推进剂加注过程中[3]，需要加载高纯度氮气和氦气进行置换，而加压氮气和氦气会渗入绝热材料中，因此在绝热材料热导率测试中需要具备模拟相应气体饱和条件的能力。[size=18px][color=#990000]三、解决方案[/color][/size]针对液氢贮箱用绝热材料热导率测试中所面临的上述技术问题，提出了以下解决方案：（1）针对液氢温度的实现，将采用低温制冷机和液氮的组合形式。通过廉价的液氮低温介质（77K）提供基础低温环境和低温漏热防护，然后通过小功率制冷机再将测试温度降低到20K左右，由此可大幅降低测试设备的造价。（2）针对各种气氛和气压的模拟实现，整个测试系统为双真空腔套筒结构。热导率测量装置放置在内部真空腔内，此内部真空腔侧壁内通液氮介质形成基础低温。采用穿过外部和内部真空腔壁的低温制冷机对样品进行冷却以实现最低液氢温度下的热导率测试。内外两个真空腔室可以独立进行气氛和气压的调节和控制，以模拟不同的气氛环境条件。（3）针对低温绝热材料热导率测试，具体的测试方法借鉴了ASTM C1774指南，绝热材料样品上的温度形成采用了ASTM C1774中的电功率法结构，但热导率测试则采用了热流计法。通过此方案，被测样品采用为单片矩形平板，可以轻易实现大温差下的热导率测试。综上所述，通过上述测试方案，可比较顺利和较低造价的解决液氢贮箱实际操作条件下绝热材料的热导率测试问题，并具有长时间连续测量的可靠性和低成本性。[size=18px][color=#990000]四、参考文献[/color][/size][1] 闫指江, 吴胜宝, 赵一博,等. 应用于低温推进剂在轨贮存的组合绝热材料综述[J]. 载人航天, 2016, 22(3):5.[2] ASTM C1774 Standard Guide for Thermal Performance Testing of Cryogenic Insulation Systems, ASTM International, West Conshohocken, PA (2013).[3] 王红雨. 液氢加注系统的气体置换方法探讨[J]. 低温与特气, 2007, 25(3):3.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

近红外分析技术在液体推进剂中的应用[~76842~]

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=69226]近红外分析技术在液体推进剂中的应用[/url] 一篇好的文献 和大家分享

[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在液体推进剂分析中的应用摘 要 以混胺各项组成和性质的分析为例，研究了近红外分析技术在液体推进剂分析中的应用。用偏最小二乘法线性回归分析建立了混胺各组成和性质的校正模型。将近红外法测定结果与标准方法测定结果进行了比较，对光谱测量的重复性进行了考察。总结了这种分析方法在液体推进剂中的应用特点。关键词 混胺 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url] 化学计量学 回归分析 液体推进剂[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术是近几年迅速崛起的分析测试技术，它具有不经处理直接测量、操作方便、分析快速、无污染等特点。利用化学计量学方法，在几分钟内就能同时得到样品的多个性质数据，它的应用带来了分析工作效率的革命。目前[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在石油工业领域的应用比较广泛 ，还未应用到液体推进剂领域。本文以混胺各项指标的测定分析了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在液体推进剂领域的应用。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=93291][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在液体推进剂分析中的应用[/url]

材料的可燃性是指在规定的试验条件下，材料或制品进行有焰燃烧的能力。它包括了是否容易点燃，以及能否维持燃烧的能力等有关的一些特性。经过多年的发展，燃烧测试已经形成多种标准，成为相关业界非常重视的检测项目。　　通过对客户提供的样品进行燃烧测试，根据燃烧的结果进行相应的等级评级，协助客户对产品进行品质管控。阻燃等级是非常重要的安全性能之一，是许多认证必不可少的，也是很多国家强制要求的必检项目。　　涉及行业领域：主要为塑料、泡沫塑料、薄膜、纺织物、涂料、橡胶、汽车内饰件、电工电子等产品。检测标准 　　1. GB/T 2408-2008 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法　　2. GB/T 5169.16-2008 电工电子产品着火危险试验 第16部分: 试验火焰 50W 水平与垂直火焰试验方法　　3. GB 4943.1-2011 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求检测方法 　　1.垂直燃烧：火焰高度20±1 mm，本生灯置于样品下方正中心位置，本生灯管口距样品底端10±1mm，点火时间为10±0.5 s，点火10±0.5 s后以300 mm/sec的速度移开本生灯至少150 mm，同时开始记录余焰时间t1，余焰停止时应立即点燃10±0.5 s，点火10±0.5 s后以300 mm/sec的速度移开本生灯至少150 mm，同时记录余焰时间t2和余辉时间t3。　　2.水平燃烧：火焰高度20±1mm，点火时间 30±1s，火焰源倾斜45°；样品夹持时与水平面保持45°，在样品的25mm和100mm处画标线，计算火焰在两条标线间的蔓延速率。　　更多关于燃烧测试的问题，欢迎大家盖楼讨论

有几个问题需要各位老师指教ST2002燃烧测试跟EN71的燃烧测试差不多，其中也有表面燃烧，请问，这个表面燃烧用什么具体方法测试？标准上没有提到其测试方法。请问，是不是也跟EN71表面燃烧测试的测试方法EN ISO6941-2003的测试方法？还是另有其他测试方法，可以指教下什么标准指令？感激不尽！

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[b][url=http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=666240497]求助文献：玩具燃烧速率测定的不确定度评定[/url][/b]作者：[url=https://xueshu.baidu.com/s?wd=author%3A%28%E6%9D%A8%E9%9C%87%29%20&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_hilight%3Dperson]杨震[/url]，[url=https://xueshu.baidu.com/s?wd=author%3A%28%E5%BC%A0%E4%B9%9D%E5%A4%A9%29%20&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_hilight%3Dperson]张九天[/url]

最近采用离子色谱仪进行样品的测试，氧弹燃烧法前处理样品，发现有的塑料样品里面可能含有阻燃剂，加入助燃剂之后仍不能将其燃烧，看各位有没有好的方法或者建议~~

请问有 没有人知道玩具标准物理ST2002日本标准中有 没有表面燃烧测试的？我的意思是指 有没有 要 像EN71那样 用 表面燃烧测试器做表面燃烧测试？要的话，可以 指教下怎么做吗？

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请问ST2002燃烧测试中的表面燃烧参考什么标准来做测试的？这个测试在标准里没有说明啊，有哪位高人可以指教下吗？

请问有没有知道日本标准ST2002燃烧测试中，面具玩具要不要做燃烧测试？不包括面具上含有毛发、头发等附件的，就单独一个面具，要不要做燃烧测试？有人可以回答我这个问题吗？

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大家好！老板布置任务，要求用离子色谱+燃烧炉系统，测试油中卤素含量。网上查了下有现成的产品，但价格太贵，所以准备采购一台离子色谱和燃烧炉，现求助该系统的有关测试操作经验。谢谢！

有燃烧测试和噪声测试的不确定度计算方法的相关资料吗？求帮助~

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如图，卤素测试中电容电阻类不能燃烧的样品是如何处理的？不能燃烧类的样品一般可以采用哪些方法进行前处理？