三硝基甲苯起爆机理实验研究

 用单脉冲化学激波管实验方法,使用自由基清扫剂和对比速率,测定了邻位和对位硝基甲苯在高温下,裂解瞬间（500 μs） 的化学反应机理,并测定了化学反应速率常数。作为邻位硝基甲苯的同分异构体,对位硝基甲苯的主要裂解通道与其不同。通过实验发现了邻位硝基甲苯的裂解重要通道,测到它的产1氧-2氮-3,4-环丁二稀基异嚙唑（Anthranil） 在瞬间随温度变化生成和很快消失的过程。由此,测得这一化学性质极不稳定的产物的消失速率常数为：k(Anthranil)＝3.7×10¹⁵·exp(－25 800/T) s^-1。分析这一过程的机理,认为第一步是硝基甲苯的裂解,第二步是Anthranil的生成,第三步是Anthranil中的N－O键的断裂。     

偏二甲肼在氟化镁涂层表面的吸附与反应

研究了偏二甲肼在氟化镁涂层表面的吸附和化学反应情况.首先用液相或气相偏二甲肼沾染氟化镁涂层表面,再将涂层置于真空环境足够长时间,然后通过对比沾染前、后涂层表面的红外吸收光谱、X射线光电子能谱和漫反射率,了解涂层表面的吸附状况和性能变化.实验表明,覆盖于氟化镁涂层表面的偏二甲肼液膜分子,在真空环境下充分脱附的时间约为2h,充分脱附后的涂层表面只有单层化学吸附存在,其质量密度约为27ng/cm2,实验后氟化镁涂层表面的漫反射率下降了10%～15%;在-10℃的偏二甲肼饱和蒸气中沾染10min后,氟化镁涂层表面的原子组成和漫反射率变化很小,红外吸收光谱也没有偏二甲肼特征峰出现.     

在激波波面中氧分子的非平衡离解

对强激波作用下双原子分子振动与离解耦合的非平衡离解过程进行了理论计算.本工作的特点是将计算起点建立在分子基本参数上,采用主方程理论处理振动与离解的耦合,振动跃迁几率用SSH理论计算,在离解限附近考虑多量子数跃迁并计及原子复合的影响.对O2－Ar体系,计算给出了在正激波后O2分子振动能级分布、振动弛豫时间、离解孕育时间、离解产物浓度、离解速率系数等物理量随时间的演化.计算结果分别与Camac 和Wray的实验相符.计算显示，在激波作用的后期,有准稳态的振动能级布居分布.计算结果显示，Park模型低估了非平衡离解速率系数,Hansen模型则高估了非平衡离解速率系数.     

低稀释度条件下乙烯点火特性的激波管研究简

在激波管中利用反射激波后高温环境加热燃料,以燃料点火过程中氢氧自由基特征发射光谱强度的急剧变化作为点火发生的标志,在温度范围800 1 650K,压力0.2MPa, 0.7MPa, 1.2MPa,化学当量比为0.5, 1, 2,O₂ 浓度为空气含量20% 的条件下,进行了C₂H₄/O₂/Ar 混合气在低稀释度条件下点火特性的实验研究. 获得了乙烯点火延时随温度、压力、化学当量比、燃料以及氧化剂浓度等参数变化的拟合关系式. 对乙烯点火转爆轰现象进行了初步观察,考察了初始温度对乙烯点火特性以及点火转爆轰的影响.     

硝基甲烷振动能量弛豫的集体模型

用分子动力学方法结合Dlott等人提出的"门槛模"理论研究集体相互作用下硝基甲烷振动能量弛豫过程.其中振动冷却过程与实验符合的很好.在振动激发过程的分子动力学模拟中观测到与实验一致的基频频移现象.用分子动力学方法从微观上详细地描述出分子"门槛模"振动激发过程.研究表明,在高温高压作用下,集体作用效应对多原子振动激发具有不可忽视的作用,能量传递过程中除了基频的作用外,强烈的非线性相互作用引起的振动模泛频也携带有大量的振动能,这些泛频也对分子振动能量传递产生重要影响.     

用磁探针测定慢电子平均散射截面

将林绍基磁探针原理推广到用于拉莫频率不能忽略的情形。用了两个不同磁强的探针同时使用于激波管中,测量了离子化气体中的电子碰撞频率。对实验结果的分析得出,在5000K时电子碰撞截面为Q_(N2)=1.9×10~(-15)cm~2,Q_O=4×10~(-16)cm~2,Q_N=4×10~(-16)cm~2。本实验定出的氮原子对慢电子的散射截面数据与(艹勾)清泉等人的理论计算结果比较一致。     

JP-10点火延时的激波管研究

在预加热激波管上测定了JP-10的点火延时时间．采用高精度真空仪直接测定注入激波管中JP-10蒸气压力，获得了JP-10气相浓度，解决了高碳数碳氢燃料点火延时激波管实验时管壁吸附影响燃料气相浓度确定的困难．采用压力传感器、单色仪和光电倍增管记录得到了完整的点火过程引起的压力变化和OH或CH自由基发射强度变化．自由基发射信号作为诊断点火发生的手段．当实验压力为151?556 kPa，温度为1000?2120 K，JP-10摩尔百分比为0.1%?0.55%，化学当量比为0.25、0.5、1.0、2.0时，获得了点火延时时间与实验温度、JP-10浓度、O2浓度的依赖关系，结果还表明，高温区和低温区呈现出不同的依赖关系．     

空气正激波后电子浓度的测量

用改进了的磁探针和离子采集器,在φ800毫米低密度激波管中,测量了空气正激波后的电子浓度,得到了与等人的平衡理论计算一致的结果。在大Ma_s,数、低密度下,实验结果表现出有“过剩”的电子浓度,这与林绍基等人的结果是一致的。     

酚醛树脂高温热解的激波管实验研究

采用激波管方法研究了酚醛树脂在温度范围1100K～1800K之间的热解过程。在激波管高温和短实验时间的条件下,分析了实验样品颗粒在高温气相中的传热过程,讨论了样品颗粒达到热平衡的条件。通过色谱和质谱方法检测热解产物,获得了酚醛树脂高温热解产物分布和热解速率常数。酚醛树脂高温热解最主要的产物为水、一氧化碳、氢、乙炔和苯。温度1400K将酚醛树脂热解分为高温和低温区,分别表现出不同的热解速率常数与温度的关系。关键词:酚醛树脂,热解,再入过程,激波管,质谱分析,色谱分析      

全氟丙烯在高温下的热稳定性

用单脉冲激波管研究了全氟丙烯Ｃ３Ｆ６的分解。使用Ｈ２作为清扫剂。产物包括ＣＨ４、Ｃ２Ｆ４、ＣＦ３Ｈ和Ｃ２Ｆ３Ｈ４,作为对断键反应过程的指示。Ｃ３Ｆ６的断键反应为Ｃ３Ｆ６→ＣＦ３＋Ｃ２Ｆ３（１）得到其速率常数表达式为ｋ（Ｃ３Ｆ６→ＣＦ３＋Ｃ２Ｆ３）＝１０＾（１７．４±０．２）ｅｘｐ（－３５５３００±８３６０／ＲＴ）ｓ＾＾－１温度范围为１０９０Ｋ〈Ｔ〈１１９０Ｋ。全氟丙烯上,乙烯基Ｃ－ＣＦ３键的解离能为３５５．３ｋＪ／ｍｏｌ。Ｃ３Ｆ６生成焓值为－１０７８．４ｋＪ／ｍｏｌ。