哈爾濱工程大學(xué)航建學(xué)院劉平安副教授、劉俊鵬博士和兼職教授王孟軍合作的論文《納米鋁顆粒的點(diǎn)火與燃燒：反應(yīng)分子動(dòng)力模擬研究》今年1月在燃燒權(quán)威期刊《Combustion and Flame》上發(fā)表。這是我校教師首次在該期刊上發(fā)表論文，表明其在納米顆粒燃燒機(jī)理方向的研究得到了國際學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，代表了前沿水平。

　　論文主要研究對(duì)象為火箭動(dòng)力燃料納米鋁顆粒的燃燒。與微米鋁顆粒相比，納米鋁顆粒燃燒以其獨(dú)特的物化特性，可最大限度提高固體推進(jìn)劑的性能。但過高的反應(yīng)活性使得納米鋁顆粒在制造后往往覆蓋氧化層，帶有氧化殼層的納米鋁顆粒燃燒是一個(gè)既普遍又復(fù)雜的問題。近20年間，多位國際學(xué)者及學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)展開深入研究，形成殼層碎裂燃燒模型和質(zhì)量擴(kuò)散控制燃燒理論兩個(gè)學(xué)派，但納米鋁顆粒的點(diǎn)火燃燒機(jī)理在學(xué)術(shù)界依然沒有定論。

　　劉平安所在科研團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用分子動(dòng)力模擬的方法，從納米、飛秒尺度研究鋁顆粒燃燒過程和各組分熱動(dòng)力行為，并首次考慮輻射傳熱對(duì)鋁顆粒傳熱影響。論文結(jié)果表明，氧化殼層并沒有在鋁核熔化時(shí)瞬間碎裂，點(diǎn)火階段是一個(gè)由內(nèi)外組分?jǐn)U散所主導(dǎo)的過程。氧化層薄厚不同的納米鋁顆粒遵循不同的應(yīng)力傳播規(guī)律。氧化層區(qū)域的鋁氧比例是影響外界氧氣分子擴(kuò)散速率的關(guān)鍵因素。論文成果為擴(kuò)散主導(dǎo)燃燒學(xué)派提供了有力的證據(jù)，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，并指導(dǎo)了納米鋁基金屬燃料的研制與應(yīng)用。目前，團(tuán)隊(duì)鋁基金屬燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)試驗(yàn)成功。

　　《Combustion and Flame》期刊（IF-4.494，JCR一區(qū)）由ELSEVIER出版，是國際燃燒學(xué)會(huì)會(huì)刊，專注報(bào)導(dǎo)國際上燃燒基礎(chǔ)研究的最新進(jìn)展特別是燃燒反應(yīng)化學(xué)動(dòng)力學(xué)，被公認(rèn)為是燃燒學(xué)領(lǐng)域的國際頂級(jí)期刊。

熱門關(guān)鍵詞：鋁型材 鋁加工