侯宝林，李雪， 王文涛，卢婷， 丛伟民，王浩龙， 高德扬，黄传德， 单继宏，夏连根， 王晓东^*， 张涛

中国科学院大连化学物理研究所，辽宁 大连 116023

收稿日期:2020-09-25修回日期:2020-11-20出版日期:2021-10-28发布日期:2021-10-26
通讯作者:侯宝林 blhou@dicp.ac.cn

基金资助:ADN基绿色无毒推进系统

Theory of chemical reaction engineering on catalytic decomposition of propellant in packed bed for monopropellant thruster

Baolin HOU, Xue LI,Wentao WANG, Ting LU, Weimin CONG,Haolong WANG, Deyang GAO, Chuande HUANG, Jihong SHAN,Liangen XIA, Xiaodong WANG^*, Tao ZHANG

Dalian Institute of Chemical Physics, ChineseAcademy of Sciences, Dalian, Liaoning 116023, China

Received:2020-09-25Revised:2020-11-20Online:2021-10-28Published:2021-10-26
Contact:baolin houhou blhou@dicp.ac.cn

摘要/Abstract

摘要： 自20世纪60年代肼类化学单组元推力器诞生以来，液体单组元推进技术在卫星轨控、火箭姿态调整和应急动力系统中得到了广泛应用。化学单组元推进技术关键是高能液体化学推进剂在颗粒固定床内催化分解反应过程。由于其化学反应过程的复杂性，目前该类推进技术开发不考虑化学反应工程本质，以热能和空气动力学工程理论为基础，通过大量耗时耗力推力器热实验完成。本工作从化学反应工程角度出发，论述了化工热力学、催化反应动力学、单颗粒催化剂内扩散?反应、催化剂纳微孔道内流体?反应以及在固定床宏观多孔介质中和颗粒堆积形成的介观复杂几何结构内流动?传递?反应的耦合理论，且在化学单组元推进系统中推进剂能量设计，催化剂结构和催化分解固定床设计中的应用。本工作给出了单组元推进技术中相关催化反应工程理论基础，有望为新型绿色化学单组元推进技术的开发提供推进剂配方，为催化剂合成以及分解固定床的设计提供理论基础。

引用本文

侯宝林 李雪 王文涛 卢婷 丛伟民 王浩龙 高德扬 黄传德 单继宏 夏连根 王晓东 张涛. 单组元推力器固定床催化分解反应工程基础[J]. 过程工程学报, 2021, 21(10): 1142-1155.
Baolin HOU Xue LI Wentao WANG Ting LU Weimin CONG Haolong WANG Deyang GAO Chuande HUANG Jihong SHAN Liangen XIA Xiaodong WANG Tao ZHANG. Theory of chemical reaction engineering on catalytic decomposition of propellant in packed bed for monopropellant thruster[J]. The Chinese Journal of Process Engineering, 2021, 21(10): 1142-1155.

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