高溫高壓下的化學(xué)穩(wěn)定性研究

推進(jìn)劑級(jí)液態(tài)甲烷在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓工況下的化學(xué)穩(wěn)定性，直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行安全。火箭燃燒室壓力可達(dá)20-30MPa，溫度超3000℃，在此工況下，甲烷需保持穩(wěn)定的燃燒反應(yīng)，不發(fā)生裂解、碳化等異常反應(yīng)。研究表明，高純甲烷在3000℃以下、30MPa以內(nèi)，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，僅會(huì)發(fā)生輕微熱裂解，生成少量氫氣和碳單質(zhì)，且可快速參與二次燃燒，不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。但若存在微量硫化物、重?zé)N雜質(zhì)，會(huì)加速甲烷裂解，引發(fā)積碳和部件腐蝕。因此，需通過(guò)精準(zhǔn)控制純度、優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)，提升甲烷在高溫高壓下的穩(wěn)定性。相關(guān)研究為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壓力提升、推力優(yōu)化提供了核心技術(shù)支撐。

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