通過氧彈量熱計測定萘的燃燒熱

導讀:將一定壓力的氮氣充入氧彈，在以硝酸鉀為氧化劑、三氧化二鐵為催化劑的條件下，混合一定比例的蔗糖得到硝糖燃料，進行燃燒。

來源：未知發布日期：2020-01-12 21:59【大中小】

利用氧彈量熱計測定燃燒熱的實驗，在國內外各高校的本科基礎物理化學實驗中普遍采用，如國外牛津大學、華盛頓大學等的物理化學實驗教材，國內北京大學、南京大學等主編的物理化學實驗教材均通過上海昌吉地質儀器有限公司氧彈量熱計測定萘的燃燒熱。國內外高校也有將氧彈量熱計應用于一些為高年級本科生開設的綜合性實驗，比如加州大學伯克利分校將Lab view 軟件與氧彈量熱計結合使用，成功校準并測定了糖樣的燃燒熱；朗沃德大學[6]將有機實驗與物理化學燃燒實驗相結合，指導學生合成生物柴油，測定生物柴油燃燒熱，并使用UV-Vis 分光光度計測量其濁點；南京大學出版的《大學化學實驗綜合與探索性實驗》中，通過開設呋喃甲醇、呋喃甲酸的合成及燃燒熱測定實驗，將有機合成與物理化學實驗相結合。本參賽單位主編和使用的《綜合化學實驗》中，應用氧彈量熱計觀察添加二茂鐵對柴油的助燃和消煙作用，并融入燃燒尾氣的處理方法、計算機仿真模擬等實驗以創新實驗內容。

航天飛行器的關鍵推進設備是火箭發動機，其中燃料又是關鍵之中的關鍵，是導彈、空間飛行器等各類發動機的動力源，其性能優劣直接影響發動機的工作性能。從黑火藥到現在的高能燃料，燃料技術已經歷了數百年的發展。一些新型燃料如端羥基聚丁二烯燃料(HTPB)等的成功研制，在火箭燃料的發展史上具有劃時代意義。

本創新實驗基于本參賽單位主編和使用的《綜合化學實驗》中實驗三“二茂鐵及其衍生物對柴油的助燃和消煙作用”進行創新性改進，先采用氧彈量熱計測定硝糖燃料的爆熱值，找出最佳配比的硝糖燃料。再結合計算機仿真模擬，探索研究作為火箭發動機燃料的推進性能。改變燃燒室壓力和燃料流速，計算偏二甲肼-四氧化二氮和煤油-液氧等不同種類和配比的燃料燃燒后推動火箭進入不同軌道所需要的比沖。最后，通過仿真模擬系統進行人工智能模擬計算與操作，判斷裝有該類型燃料的多級火箭能否把相關航天器送入預定軌道。

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