近日,中科院力學所國家微重力實驗室微重力熱科學與空間應用課題組承擔的“微重力下多孔可燃材料悶燒的實驗研究”項目,搭載實踐8號育種衛星,順利完成預定實驗任務。對地面站接收到的科學數據初步分析表明,實驗設備各項功能均達到設計要求,實驗過程控制準確,科學數據較為完整,規律性明顯,具有進一步深入分析的科學價值。
悶燒是一種基本燃燒現象,涉及多孔介質傳熱傳質、燃料吸熱裂解、氣固界面放熱反應等複雜機理,以及悶燒點燃、傳播、熄滅和表面反應向氣相反應轉化等眾多過程,多孔材料悶燒是載人航天器艙內和地面設施發生火災的重要形式和原因之一。悶燒的危害主要表現在兩個方面:釋放的有毒氣體遠高於有焰燃燒,為不能直接引起火焰的微弱熱源引發有焰燃燒提供了途徑。在人類航天活動的歷史中,悶燒引起的火災事故時有發生;隨著載人航天事業的快速發展,航天器的結構更加複雜、在軌飛行時間更長、任務更加多樣化,防火安全問題日益突出,對微重力條件下悶燒現象的研究受到世界各航天大國的高度關注。另一方面,悶燒的特徵速度較小,浮力效應的影響十分顯著,利用空間微重力環境抑制浮力流動的干擾可將悶燒過程中的傳熱和化學反應機制孤立出來,簡化對複雜現象的研究,通過空間實驗和地面實驗的對比,有利於認識悶燒的發生和發展規律,為改進載人航天器和地面上的火災安全措施提供科學依據。(力學研究所)