ADN基单组元推力器工作过程中催化分解及燃烧特性仿真研究的开题报告.docx

ADN基单组元推力器工作过程中催化分解及燃烧特性仿真研究的开题报告
一、选题背景及意义
推进技术是航天领域的重要组成部分，提高推进技术的效率和可靠性是航天技术的一个重要发展方向。目前，ADN、HNF等基单组元推进剂因其高能密度和绿色环保等特点，逐渐得到广泛关注和应用。而推进剂的成分、物性参数及燃烧特性等方面的研究，对于推进器设计、性能预测和喷管的选择等具有重要意义。
本研究选取ADN推进剂为研究对象，通过催化分解及燃烧特性仿真，探究ADN基单组元推力器的工作过程中的基本反应路径、关键反应物及产物等，为推进剂的性能研究和推进系统的设计提供参考。
二、研究内容及研究方案
（一）研究内容
本研究主要从以下几个方面入手，对ADN推进剂的催化分解及燃烧特性进行仿真研究：
1.推进剂成分分析：通过现有文献和实验数据，对ADN推进剂的成分进行分析和评价，确定其物性参数和基本化学反应类型。
2.催化分解反应机理分析：通过量子化学与计算化学方法，对ADN推进剂在催化添加剂存在下的分解机理进行模拟与分析，并得到反应路径及活化能等参数。
3.燃烧特性仿真：运用反应工程学及CFD方法，通过对ADN推进剂在不同反应条件下的模拟和分析，得到其燃烧特性，分析产物浓度、温度、压力、排放等参数。
4.推进器设计：依据以上仿真结果，设计ADN基单组元推力器，评估其推进性能，为推进系统的设计提供优化方案。
（二）研究方案
本研究方案主要采用以下步骤：
1.文献调研：收集和整理与ADN推进剂、催化分解及燃烧特性相关的文献资料、实验数据等，对ADN的物性参数、基本化学反应类型进行分析。
2.催化分解反应机理模拟：采用量子化学和计算化学方法，对ADN推进剂在催化添加剂存在下的分解机理进行模拟与分析，并得到反应路径及活化能等参数。
3.反应器仿真：建立ADN推进剂催化分解和燃烧的反应器仿真模型，使用反应工程学及CFD方法，对ADN推进剂在不同反应条件下的分解和燃烧特性进行仿真分析，得到产物浓度、温度、压力等参数。
4.推进器设计：基于仿真结果，设计ADN基单组元推力器，确定其工作参数，并评估其推进性能。
三、预期成果及应用价值
预期成果：
1.获得ADN推进剂在催化分解和燃烧过程中的反应路径和动力学参数，研究ADN推进剂的基本化学反应类型和产物等。
2.建立反应器仿真模型，分析ADN推进剂在不同反应条件下的分解和燃烧特性，并得到产物浓度、温度、压力等参数。
3.设计ADN基单组元推力器，评估其推进性能并开展实验验证，为推进系统的设计和燃料选择提供先进方案。
应用价值：
1.促进ADN推进剂在推进领域的应用与推广，提高推进技术的效率和可靠性。
2.为推进剂的性能研究和推进系统的设计提供理论基础和技术支撑，强化我国在航天技术领域的技术储备。
3.推动科技成果产业化和高技术产品的研制，促进产业发展和经济增长。