基于流动与化学反应耦合的镁/聚四氟乙烯烟火剂二维燃烧模型及数值计算

摘要

针对镁/聚四氟乙烯(MT)烟火剂燃烧过程中湍流对燃烧的影响关系,建立流动与化学反应相耦合的二维计算流体力学模型,模拟不同质量比MT烟火剂稳态燃烧过程,获得了燃烧场温度、组分分布特性,并将计算结果与文献[10,16,18]值进行对比.对比结果表明:燃烧场温度上升段大约20 mm,这与文献[10]实验值吻合较好,且温升段距离与反应机理C2F4+M~,2CF2+M区域位置相对应;当量质量比为33/67的MT火焰温度最高,与热力计算结果相一致,随着质量比的增加,存在不完全反应;燃料Mg的消耗主要通过与CF2的氧化反应,Mg与F的反应过程不能忽略,且随着质量比的增大,燃烧产物MgF的比例减少.