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哈尔滨工程大学在纳米铝颗粒燃烧领域研究取得新进展

【铝道】哈尔滨工程大学航建学院刘平安副教授、液压钳刘俊鹏博士和兼职教授王孟军合作的论文《纳米铝颗粒节能设计的点火与燃烧：反应分子动力模拟研究》今年1月在燃烧权威期刊《Combustion and Flame》上发表。这是我校教师首次在该期刊上发表论文，表明其在纳米颗粒燃烧机理方向的研究得到了国际学术界的认可，代表了前沿水平。

论文主要研究对象为火箭动力燃料纳米铝颗粒的燃烧。与微米铝颗粒相比，纳米铝颗粒燃烧以其独特的物化特性纤维吊带，可zui大限度提高固体推进剂的性能。但过高的反应活性使辉县得纳米铝颗粒在制造后往往覆盖氧化层，带有虽然还有很长的路要走氧化壳层的纳米铝颗粒燃烧是一个既普遍又复杂的问题。近20年间，多位国际学者及学术团队展开深入研究，形成壳层碎裂燃烧模型和质量扩散控制燃烧理论两个学派，但纳米铝颗粒的点火燃烧机理在学术界依然没有定论。

刘平安所在科研团队应用分子动力模拟0的方法，从纳米、飞秒尺度研究铝颗粒燃烧过程和各组分热动力行为，并首次考虑辐射传热对铝颗粒传热影响。论文结果表明，氧化壳层并没有在铝核熔化时瞬间碎裂，点火阶段是一个由内外组分扩散所主导的过程。氧化层薄厚不同的纳米铝颗粒遵循不同的应力传播规律。氧化层区域的铝氧比例是影响外界氧气分子扩散速率的关键因素。论文成果开口档圈为扩散主导燃烧学派提供了有力的证据，具有重要的学术价值，并指导了纳米铝基金属燃料的研制与应用。目前，团队铝基金属燃料发动机已经试验成功。

《Combustion and Flame》期刊（IF-4.494，JCR一区）由ELSEVIER出版，是国际燃烧学会会刊，专注报导国际上燃烧基础研究的zui新进展特别是燃烧反应化学动力学，被公认为是而定制化产品则更适应如今层见叠出的新需求燃烧学领域的国际顶 级期刊。