2。3。1铝颗粒燃烧模型

(1)该模型是一个二维的非稳态数值仿真模型[29]。该模型中铝颗粒的燃烧过程是一个受蒸发、扩散和化学反应动力学的控制过程。模型的物理含义如图2。1所示。模型主要用来模拟点火后，在包含氧化剂的环境下，自由下落的单个铝颗粒的燃烧过程，主要关注的是铝颗粒点火后的燃烧。在模型中进行了以下的假设：一是铝颗粒为球形，二是颗粒周围的流动方式是层流，三是当地的均匀流模型适用于描述液态的氧化铝烟雾。

(2)在这个二维模型当中，我们一般认为在常压下，颗粒表面初始温度为铝的沸点温度，从周围流向铝颗粒的氧化物流量和从颗粒表面向外流出的铝流量使燃料和氧化剂均匀反应，形成铝的低能氧化物和其他的一些燃烧产物；这些低能氧化物经过均匀的凝聚反应形成液态氧化铝，同时扩散作用和对流作用导致一部分凝聚的氧化铝沉积在颗粒表面形成氧化物帽，从而阻碍它所覆盖的那部分铝颗粒表面的蒸发过程。由于氧化物的温度比铝颗粒表面的温度高。因此氧化物帽可以给铝的蒸发和氧化物帽的沉积产生影响，故颗粒表面的辐射特性随着时间的变化而变化。这个模型通过求解球坐标系下和的质量、动量、能量和各组分的守恒方程可获得颗粒周围的各组分的温度分布和燃烧时间，但该模型估算的时间不够精确，约为颗粒燃烧时间的90％。

(3)该模型的优点是能够模拟不同氧化剂、不同压力下、燃烧焓和不同的加速度下的单个铝颗粒的燃烧特性。但是该模型没有考虑到铝颗粒在燃烧过程中的破裂、喷射过程以及氧化物帽的空心特性。来:自[优E尔L论W文W网www.chuibin.com +QQ752018766-

2。3。2铝颗粒的燃烧机理

在所有的早期的研究中，大多数铝颗粒燃烧实验都进行了无限动力学假设，但是，铝颗粒燃烧是完全受扩散控制还是受一定的化学动力学影响呢？在和[30]的模型中，认为铝颗粒的表面反应和液态氧化铝的凝聚过程受扩散控制，其他反应受化学反应动力学控制，铝颗粒燃烧的详细过程反应机理如下