燃烧与爆轰学技术

袁志锋，胡松启，韩进朝，王印，王瑛，胡义文，李恒，栗磊，张军，赵凤起

火炸药学报. 2022, 45(6): 884-890.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202209017

摘要 (14) PDF全文 ( 5515KB ) ( 3 )

可视化

CSCD(1)

为了研究丁基-硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)对NC基推进剂能量及燃烧性能的影响,通过俄罗斯Real软件计算了Bu-NENA对推进剂的能量性能的影响; 通过吸收-压延的方法制备了推进剂样品,测试了推进剂的密度、爆热、比容、点火延迟、燃速,计算了压强指数; 通过燃烧波、火焰照片以及熄火表面探讨了Bu-NENA对推进剂燃烧性能影响的机理。结果表明,在NC基推进剂中Bu-NENA替代NG使能量下降,但是产气量增加,使推进剂的燃速大幅度下降,2MPa下燃速降幅75%以上,20MPa下燃速降幅64%以上; 压强指数提升, NC/NG基推进剂用部分催化剂可能对NC/Bu-NENA基体系失效; 推进剂的点火延迟时间增加; 推进剂的燃速大幅度降低的原因可能是因为Bu-NENA在燃烧时挥发吸热以及燃温降低带来的热反馈降低。

不同点火条件下DNTF与B炸药的燃烧转爆轰实验研究

罗一鸣，沈飞，王辉，张蒙蒙，王煊军

火炸药学报. 2022, 45(3): 332-338.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202203021

摘要 (9) PDF全文 ( 3809KB ) ( 0 )

可视化

为研究3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的燃烧转爆轰(DDT)过程,采用DNTF和B炸药进行对比,开展了4种点火条件下的DDT实验,测量了反应波阵面在DDT管中的传播过程,分析了点火药量对DNTF爆轰转变距离和爆轰转变时间的影响。结果表明,DNTF在点火药量为2.0、1.0、0.5g和0.25g条件下均能被点燃,并最终转变为稳定爆轰; 随着点火药量从2.0g降低到0.25g,DNTF均能实现燃烧转爆轰,且爆轰转变距离无显著变化,均在120～150mm范围内,但引燃时间大幅度延长; 而B炸药仅能在2.0g点火药量下被点燃,且未能增长为稳定爆轰,表明对于DNTF单质炸药,点火强度的变化可对其DDT过程中的低速热传导燃烧阶段产生显著影响。

铝粉粒径和含量对Al/DAP-4热分解及燃烧过程的影响

李晓霞，胡双启，曹雄，邓鹏，付玉平

火炸药学报. 2023, 46(1): 62-68.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202206002

摘要 (16) PDF全文 ( 7367KB ) ( 0 )

可视化

以高氯酸铵基分子钙钛矿含能材料(DAP-4)为主体炸药,制备了Al/DAP-4复合体系,采用差热扫描量热法(DSC)和自主建立的燃烧测试方法,对DAP-4以及Al/DAP-4复合体系的热分解特性和燃烧过程进行了研究。结果表明,随着Al粉粒径减小以及添加量的增加,对DAP-4热分解的峰值温度降低效果越明显,添加质量分数40%、粒径100nm的Al使得DAP-4的热分解峰温降低了19.5℃,表明纳米级Al对DAP-4热分解具有较好的促进作用。开放性燃烧实验表明,微米级和纳米级Al粉均能提高DAP-4的燃烧剧烈程度,随着500nm和10μm Al粉含量的增加,Al/DAP-4燃烧到达火焰前锋面所需时间(t_r)和持续燃烧时间(t_c)明显增加,添加质量分数40%、粒径100nm的Al粉时,持续燃烧时间增益效果最为明显,是纯DAP-4燃烧时间的2.55倍。

固体推进剂含能燃烧催化剂研究现状与发展趋势

李瑞勤，姜一帆，张明，王艳，李辉，秦钊，左英英，侯晓婷，赵凤起

火炸药学报. 2023, 46(1): 1-15.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202204001

摘要 (34) PDF全文 ( 2917KB ) ( 7 )

可视化

CSCD(1)

以含能基团为区分,综述了固体推进剂含能燃烧催化剂近年来的研究现状,总结了唑类、吖嗪类、二茂铁类、蒽醌类、石墨烯类及硝基类含能燃烧催化剂对固体推进剂及其主要组分的催化燃烧作用及催化机制。指出唑类和吖嗪类部分化合物对固体推进剂催化效果优异; 二茂铁及衍生物含能化兼具提升能量和改善迁移; 蒽醌类等新型含能催化剂也各有优势; 含氮量越高,对催化剂体系能力贡献越大,可通过在氮杂环上引入硝基等含能基团以提高氮含量并改善催化剂的性能。指出今后含能燃烧催化剂的研究重点为:进一步开展多功能、多金属含能燃烧催化剂的设计及机理探索; 同时加强含能燃烧催化剂对其他含能材料热分解的催化作用及在固体推进剂中的应用研究。附参数文献89篇。

碳纳米管预处理及CuO/CNTs燃烧催化剂的制备

李珊珊，门爽，魏莉

火炸药学报. 2022, 45(5): 735-743.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202208020

摘要 (10) PDF全文 ( 6954KB ) ( 2 )

可视化

采用N-酰化法制备了氯化1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓盐([C₁₂C₁Im]Cl),与十二烷基硫酸钠(SDS)和混酸(浓硫酸与浓硝酸体积比为3:1)在碳纳米管(CNTs)预处理和纳米氧化铜(CuO)负载两方面效果进行了对比。采用ATR-FTIR研究了[C₁₂C₁Im]Cl的分子结构; 采用SEM研究了不同预处理后的CNTs的微观形貌; 采用XPS分析了CNTs负载CuO的反应机理。结果表明,成功合成了[C₁₂C₁Im]Cl,其分子中含有一个带正电荷的咪唑鎓亲水基团,SDS含有一个带负电荷的硫酸酯基亲水基团,可分别作为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂对CNTs进行表面预处理; 经[C₁₂C₁Im]Cl预处理后的CNTs管状清晰,管壁光滑,无团聚状态,具有优异的分散程度; CuO锚定在CNTs的缺陷位点上使得CuO稳定在CNTs表面。经[C₁₂C₁Im]Cl表面预处理后,可获得CuO质量分数为46.40%、分布状态均匀、高结合强度的CuO/CNTs燃烧催化剂。

基于高速离轴全息可视化方法的Al/AP/HTPB推进剂燃烧性能研究

吴迎春，卓著，吴世曦，周重洋，秦钊，杨燕京，赵凤起，吴学成

火炸药学报. 2023, 46(2): 179-184.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202209010

摘要 (19) PDF全文 ( 9970KB ) ( 3 )

可视化

为了探究金属颗粒燃烧的复杂变化过程,搭建了25kHz高速数字离轴全息成像系统,对Al/AP/HTPB推进剂燃烧过程中颗粒的典型现象进行了时间分辨三维可视化研究; 通过三维可视化研究分析了推进剂燃烧中金属铝颗粒燃烧典型现象,其中包括燃烧过程中推进剂燃面颗粒的剥落现象、颗粒/颗粒团的微爆炸现象、以及燃烧颗粒存在的尾流与火焰面现象,并且通过数字离轴全息技术对观测到的铝颗粒进行了时间分辨的三维重建。结果表明,离轴全息技术消除了孪生像的干扰,可以获得清晰的颗粒重建图像,并且其独立配置的参考光在很大程度上消除了火焰对光传播的影响,有效地抑制了颗粒周围折射率急剧变化所带来的像差。表明高速数字离轴全息三维成像技术在固体推进剂燃烧可视化诊断方面具有较强的实用性,并具有广阔的应用前景。

微米级单颗粒铝粉加压着火燃烧特性

秦丁益，杨越，栗晶，柳朝晖，秦钊，仪建华

火炸药学报. 2022, 45(6): 870-876.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202208022

摘要 (13) PDF全文 ( 4750KB ) ( 1 )

可视化

为探究压强及氧浓度对铝粉着火燃烧特性的影响,利用自主搭建的基于平面火焰燃烧器的可视化加压携带流台架,结合高速显微摄像方法,对0.1～0.7MPa、20%和30%氧浓度、O₂/CO₂气氛下粒径79μm的离散单颗粒铝粉的微观着火燃烧过程进行了光学诊断。结果表明,铝粉颗粒的燃烧过程可分为4个阶段:预加热缓慢氧化阶段、铝蒸气扩散剧烈燃烧阶段、破碎爆裂旋转加速阶段以及燃尽阶段。当压强每升高0.2MPa,铝粉着火延迟时间缩短约4ms,燃烧持续时间增大约2ms; 当氧浓度升高10%,不同压强下铝粉的着火延迟时间缩短约1.5ms,燃烧持续时间增大约0.2ms。随着压强和氧浓度的升高,铝粉颗粒表面的氧分压和氧浓度增大,燃烧更加剧烈,使得铝粉颗粒的总时间缩短,且压强的影响与氧浓度相比更加明显。

硼基复合金属燃料单颗粒点火与燃烧特性

于润田，马曼曼，张睿，秦钊，刘冬

火炸药学报. 2022, 45(6): 862-869.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202204015

摘要 (9) PDF全文 ( 9070KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为解决硼点火困难和燃烧性能较差的问题,采用立式管式流化床反应炉研究了硼及硼基复合金属颗粒的点火和燃烧特性; 应用能谱分析(EDS)和扫描电镜分析(SEM)对硼及硼基复合金属燃料单颗粒燃烧前后的微观形貌及元素进行分析,并采用双色法测量硼及硼基复合材料的燃烧温度分布。结果表明,硼及硼基复合金属颗粒的燃烧过程主要分为点火和燃烧两个阶段; 铝、碳纳米管和石墨烯的加入减少了硼基复合材料点火延迟时间和燃烧时间; 掺混燃料的比例越高,对点火延迟时间的影响也越大; 此外,纳米铝的加入对点火延迟时间的影响最大; 碳纳米管和石墨烯的加入对燃烧时间的影响最大。单颗粒纳米硼颗粒的燃烧温度为1772K,纳米铝的加入使得复合材料的燃烧温度提高到1830K; 相反纳米铁的加入使混合材料的燃烧温度降低到1680K; 石墨烯和碳纳米管的加入对复合材料的温度几乎没有影响。

十八氢二十硼酸双四甲基铵的点火与燃烧特性

金孟媛，张建侃，罗宇同，秦钊，赵凤起，郭艳辉

火炸药学报. 2022, 45(6): 856-861.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202210001

摘要 (19) PDF全文 ( 2995KB ) ( 0 )

可视化

为了探究新型燃料十八氢二十硼酸双四甲基铵(Me₄N)₂B₂₀H₁₈的点火和燃烧特性,通过十氢十硼酸离子氧化法成功制得了该物质,并采用氧弹量热仪测定了其燃烧热值,使用高速摄像机和红外热成像仪记录颗粒燃烧时的火焰现象以及样品的表面温度; 结合其在氮气和空气中的热重试验,探讨了其热稳定性与燃烧过程机制。结果表明,十八氢二十硼酸双四甲基铵实测密度为0.96g/cm³,且具有较高的热稳定性,在氮气中加热至250℃发生裂解, 在空气中到240℃时先裂解失重,温度升至300℃时发生热氧化增重;(Me₄N)₂B₂₀H₁₈的实测质量热值为55.5MJ/kg,点火燃烧性能较好,在空气中燃烧时具有绿色特征火焰,燃烧过程中样品表面温度可达1100℃。

连续爆轰发动机中的起爆、湮灭、再起爆和稳定全过程的流场演化机制

荣光耀，程杪，盛兆华，张允祯，刘向阳，王健平

火炸药学报. 2022, 45(6): 785-792.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202209023

摘要 (28) PDF全文 ( 6281KB ) ( 3 )

可视化

为了研究连续爆轰发动机中的起爆、湮灭、再起爆和稳定全过程的流场演化机制,采用基于开源计算流体力学平台OpenFOAM的自定义求解器BYRFoam,使用带Laval尾喷管的空心圆筒燃烧室的几何构型及阵列式小孔进气。分析了起爆和湮灭的过程以及再起爆现象产生的原因,采用时空分布图的分析方法总结了起爆、湮灭、再起爆和稳定全过程的流场演化机制。结果表明,起爆初期的斜激波会在尾喷管收缩段反射形成反射激波,反射激波进入新鲜气体,形成与初始爆轰波方向相反的新爆轰波,这会导致爆轰波的湮灭。湮灭之后,燃烧室头部的高压强会阻碍新鲜气体的进入,之后已燃气体逐渐通过尾喷管排出燃烧室,燃烧室头部压强降低,逐渐进入燃烧室的新鲜气体为后续的再起爆创造了条件。连续爆轰波再起爆的原因有两个:一是尾喷管收缩段处的反射激波进入新鲜气体层并转化为爆轰波; 二是已经形成的爆轰波与阵列式进气相互作用,形成反传波,反传波进入新鲜气体并转化为爆轰波。再起爆之后,经过爆轰波、激波和新鲜气体的相互作用和演化,爆轰波最终稳定传播。

单颗粒/液滴燃料悬浮燃烧研究进展

李辉，杨燕京，赵凤起，黄雪峰，李盛姬

火炸药学报. 2022, 45(6): 761-769.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202210018

摘要 (17) PDF全文 ( 2030KB ) ( 1 )

可视化

总结并对比了气动悬浮、电动悬浮、磁悬浮、光悬浮和声悬浮这5种常重力环境下悬浮技术的特点,在此基础上综述了近年来固体燃料颗粒以及液体燃料液滴的悬浮燃烧研究进展。指出悬浮燃烧技术消除了样品和载体之间的接触热传导,有利于从微观尺度上准确描述燃烧过程中物质的变化和能量的释放规律,获取物质的本征燃烧特性。在多种悬浮技术中光镊悬浮具有材料适用范围广、可精确操控颗粒/液滴悬浮位置、悬浮稳定性好以及便于集成等优点,是含能材料燃烧领域中最具有应用前景的一种。未来工作中建议加强单颗粒/液滴燃烧过程产物化学组成表征、扩展悬浮燃烧技术在含能材料领域中的应用范围以及开展含能材料多颗粒、多液滴的燃烧特性及相互作用机理研究。附

单原子燃烧催化剂结构和催化机理的先进表征技术

方延延，王功名，曲文刚，赵凤起

火炸药学报. 2022, 45(6): 749-760.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202209016

摘要 (10) PDF全文 ( 13748KB ) ( 2 )

可视化

为了实现对高效单原子燃烧催化剂的合理设计,对单原子催化剂结构的详细表征以及在分子原子水平上研究催化反应过程至关重要。综述了当前可用于表征单原子燃烧催化剂的先进技术,包括同步辐射X射线吸收谱学(XAS)以及球差校正透射电子显微镜。重点介绍了可用于单原子燃烧催化剂催化机理研究的原位同步辐射谱学相关技术,包括XAS、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和真空紫外线分子束质谱(SVUV-PIMS)等。展望了利用上述先进技术对单原子燃烧催化剂的结构表征及其催化机理的研究,将有利于单原子燃烧催化剂的进一步设计和合成,并提出了这些表征技术在单原子燃烧催化中存在的挑战以及未来可能的研究方向。附

四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究（英文）

李梓超，姚月娟，徐真珍，于慧芳，苟永亮，马方生，闫炜，魏伦，王锋，刘波，郑双，李强，刘少武，王琼林，王舒

火炸药学报. 2022, 45(5): 744-748.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202205027

摘要 (13) PDF全文 ( 2485KB ) ( 0 )

可视化

为提高轻武器发射药燃烧渐增性和内弹道性能,采用四孔多孔发射药药型,开展了四孔发射药的静态和动态燃烧性能研究。采用密闭爆发器进行静态燃烧测试,在5.8mm弹道枪上进行了动态燃烧性能测试。结果表明,在未钝感的情况下,四孔发射药的燃烧渐增性优于球扁药和单孔发射药。对比四孔发射药,球扁发射药和单孔发射药的弹丸初速分别减小了17m/s和40m/s,烟雾透过率分别降低了18%和15%。静态和动态燃烧性能测试结果表明,四孔发射药比球扁发射药和单孔发射药有更好的燃烧渐增性和内弹道性能。

单模块装药点火燃烧过程中端盖破裂形态对药粒散布的影响

杨旭光，余永刚，陈安

火炸药学报. 2022, 45(4): 582-589.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202201005

摘要 (31) PDF全文 ( 3487KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为了探究模块药盒在点火燃烧过程中端盖的破裂形态对药粒散布特性的影响,基于CFD-DEM方法,建立三维非稳态气固两相流模型,对模块药盒端盖不同破孔方式下发射药粒的堆积分布进行了数值模拟。模拟结果表明,药室内药粒的最终堆积分布均依次呈缓坡堆积、水平堆积及陡坡堆积的组合分布,但各形态的形状特征参数不同。当初始破裂区域所对应的扇形圆心角从0°增为120°时,缓坡和水平堆积的轴向长度由269mm增至320mm,水平堆积部分的平均药粒厚度由18.1mm增至22.8mm,陡坡状药粒堆积占比由70.3%减少为65.1%。端盖下半部分区域较上半部分区域先破孔,缓坡和水平堆积长度更长且平均药粒堆积厚度更厚,陡坡状药粒堆积占比更少。端盖左右两侧先破孔,缓坡和水平堆积的轴向长度、水平堆积部分的平均药粒厚度、陡坡状药粒堆积占比均基本相同,先破孔的一侧陡坡堆积部分药粒数占比会略微低于后打开的一侧。

典型同轴双元装药爆轰波传播特性试验研究

沈飞，罗一鸣，余文力，王煊军

火炸药学报. 2022, 45(3): 412-418.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202202002

摘要 (9) PDF全文 ( 3740KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为了探究同轴双元装药的爆轰波传播特性,采用C-J爆速差为1.81mm/μs的两种含铝炸药制备了两种典型结构的同轴双元装药,通过高速扫描法和电测法分别获取了其爆轰波形演变过程、滑移爆速,并分析了波形特征、法向爆速等参量的分布规律。结果表明,爆轰波形的演变主要发生在低爆速炸药中,波形稳定后,低爆速炸药(DNAN基含铝炸药DRLU)的轴向爆速等于高爆速炸药(DNTF基含铝炸药DOL); 当低爆速炸药位于内层时,其波形为聚心状,根据其法向爆速逐渐增大的趋势,可将其划分为初始区域、强爆轰区域、汇聚区域,其中,初始区域的法向爆速低于C-J爆速,其药量约占36%,汇聚区域药量最小,仅占5%,但其爆轰强度最高; 当低爆速炸药位于外层时,其波形为散心状,仅可将其划分为初始区域、强爆轰区域,其中,初始区域的药量约占77%,且强爆轰区域的法向爆速仅略高于其C-J爆速。

Mg-Al合金在空气中燃烧时Mg的优先反应特性及Al的氮化反应机理

谢晓，朱晨光，赵凤起，仪建华，秦钊，李海建

火炸药学报. 2022, 45(2): 222-228.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202110002

摘要 (13) PDF全文 ( 4118KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(2)

为了分析铝合金燃烧过程中存在的不同金属相间对氧气的竞争反应特性,采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)对镁铝二元合金的氧化性能进行分析; 采用X射线衍射仪(XRD)对反应前后样品的相组成进行检测; 采用扫描电子显微镜(SEM)对反应物及产物的形貌进行观测; 采用自制的燃烧反应装置对镁铝合金粉在空气中的燃烧过程进行了研究。结果表明,Mg-Al合金在空气中反应时,镁与氧气的反应优先于铝与氧气的反应; 在10℃/min的升温速率下,镁与氧气的优先反应不能阻碍Al的氧化,二者的氧化产物会继续反应生成MgAl₂O₄,该反应在温度高于800℃时变得更加明显; 当镁铝合金发生燃烧时能观测到粒子的微爆现象,Mg与氧气的优先反应使得铝与N₂反应生成AlN; 释能途径不同,使得铝的燃烧放热出现巨大的差别,当铝转化为AlN,其反应放热大大减少(约为12kJ/g),只有其被氧化成Al₂O₃时放出热量的40%。

基于微波相移原理的燃烧转爆轰过程波速测量方法及应用

仪建华,秦钊,李海建,王长健,张超,冯晓军,许毅,孙志华,赵凤起

火炸药学报. 2021, 44(4): 532-537.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202006019

摘要 (14) PDF全文 ( 1012KB ) ( 1 )

可视化

为了研究火炸药及装药燃烧转爆轰(DDT)过程及其机理,探索了一种DDT过程波速实时测量方法——微波相移测速方法,其基本原理是将DDT过程中由波阵面运动而引起的微波频率和相位的变化精确地测量出来,从而实时获得波阵面的运动速度; 阐述了测量系统的组成、标定方法、试验设计及程序等; 将该方法应用于高能硝胺发射药DDT过程,获得了DDT过程中的重要规律; 探讨了高能发射药容易发生DDT的原因。结果表明,微波相移测速方法抗干扰能力强,采样频率高,所得信息量大,弥补了传统测量技术(如电离探针技术等)的不足; 利用该方法获得了某高能硝胺发射药DDT过程中波速与位移信息,样品管爆裂前DDT过程的主要阶段及其特征数据和变化规律得到了精确的阐明,可为高孔隙率发射装药DDT控制研究提供重要的技术支撑。

爆轰波叠加作用下金属杆条断裂行为分析

方涛,梁民族,李翔宇

火炸药学报. 2020, 43(3): 303-307.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.201909021

摘要 (12) PDF全文 ( 2240KB ) ( 0 )

可视化

为了分析爆轰波叠加作用下45^#钢杆的断裂行为,进行了爆轰波叠加效应试验。通过数值模拟分析了杆条受力分布及断裂过程,分析了起爆模式、起爆间距和装药高度对杆条断裂行为的影响,并通过试验对数值模拟结果进行了验证。结果表明,爆轰波叠加后产生一条狭窄的压力增强带,在试验靶板上造成深度为1mm的刻痕; 起爆模式影响受力分布的均匀性,起爆点位于传爆药一端时,靠近起爆点一端的杆条所受压力峰值明显低于其他杆条; 起爆点位于传爆药中心时,杆条受到爆轰波的作用时间更加集中,且压力大小接近; 装药高度与起爆间距的比值在0.75～1.25之间时,爆轰波叠加后作用到杆条的压力随着装药高度或起爆间距的增加而增大。起爆间距对爆轰波叠加压力的影响比起爆点位置和装药高度的影响更明显。

钨合金破片力学特性与爆轰驱动破碎行为的关联性

唐娇姣,梁争峰,屈可朋,郑雄伟,闫峰

火炸药学报. 2020, 43(3): 293-297.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202003012

摘要 (12) PDF全文 ( 1647KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为了研究钨合金破片样品在爆轰驱动下的破碎行为,以93W-Ni-Fe作为研究对象,对两种不同工艺得到的钨合金破片样品进行了静态压溃性能、动态力学性能和爆轰驱动破碎性实验; 采用扫描电子显微镜进行金相研究,结合原始破片及爆轰加载后的回收破片微观形貌分析,实现破片在爆轰加载后的完整性预估。结果表明,在两种破片静态压溃性能相当的情况下,其动态应力应变曲线以及爆轰驱动后的破碎率也会出现明显差异,因此静态压溃性实验不足以表征破片的爆轰驱动完整率,但与动态力学性能以及金相研究结合后,发现动态应力应变曲线无明显应变硬化行为的破片更容易发生破碎,且破片微观形貌出现大量孔隙以及晶粒分布不均匀现象,说明结合动态力学性能分析可有效预估钨合金破片样品的爆轰驱动破碎行为。

非均质固体炸药冲击起爆与爆轰研究进展

段卓平,白志玲,黄风雷

火炸药学报. 2020, 43(3): 237-253.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.202006017

摘要 (18) PDF全文 ( 2373KB ) ( 2 )

可视化

CSCD(4)

综述了非均质固体炸药的冲击起爆机制、宏细观反应流模型、中尺度/跨尺度及连续介质尺度数值模拟和冲击起爆试验及测试技术等研究进展,并总结作者团队近年来在该领域的研究成果; 分析了该领域的未来发展趋势,旨在加深对非均质固体炸药冲击起爆爆轰物理机制的认识,为装药安全性研究提供方法和技术手段。指出非均质固体炸药冲击起爆物理响应过程复杂,往往由多种热点机制控制,现有反应速率模型考虑热点机制单一,无法适应冲击起爆过程的高保真计算。现阶段压力相关型反应速率模型虽然在一定范围内适应细观结构的变化,但无法描述复杂加载路径如多次加载和斜波-冲击复合加载下炸药脱敏或敏化、拐角效应死区现象等,而熵或温度相关型反应速率模型可较好地适应复杂加载,但未考虑细观结构响应机制。发展多热点机制耦合作用的、宽适应范围的宏细观反应速率模型是反应流模型的重要方向。快响应高分辨率的细观实验诊断技术一直是爆轰领域的技术难点,中尺度计算是现阶段冲击起爆热点机制研究的主要手段,已初步实现从中尺度到宏观尺度的冲击起爆跨尺度计算,仍是非均质固体炸药冲击起爆与爆轰问题数值模拟发展的重要趋势。附参考文献151篇。

AP对RDX热稳定性及AP/RDX爆轰性能的影响

赵佳辰, 焦清介, 郭学永, 郭阳, 张静元, 王正宏

火炸药学报. 2019, 42(4): 380-384,390.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2019.04.011

摘要 (15) PDF全文 ( 1181KB ) ( 1 )

可视化

CSCD(3)

为了研究不同粒度高氯酸铵（AP）对RDX热稳定性的影响，以及AP对RDX基混合炸药能量释放的影响规律，设计了不同AP含量和粒度的AP/RDX混合炸药，并测试了其爆热和爆速。结果表明，100~150 μm、10~13 μm和2 μm 3种粒径的AP对RDX的热分解都起到了促进作用，使RDX的分解峰温降低，分别由433℃降至368℃、417℃降至365℃、375℃降至321℃；随着AP的加入及其粒度的减小，混合物中RDX的表观活化能也越小，由纯RDX的206 kJ/mol分别减至188、170和157 kJ/mol；随着AP质量分数由0提高到60%，爆速和爆热均呈增大趋势，爆速由5 390 m/s增至8 315 m/s，爆热由1 610 kJ/kg增至5 396 kJ/kg；随着AP粒度的减小，爆速有所增大，分别增至5 863、5 902和5 931 m/s，粒度对爆热没有明显影响。

一种同轴双元组合装药的爆轰波形及驱动性能

沈飞, 王辉, 罗一鸣

火炸药学报. 2018, 41(6): 588-593.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.06.010

摘要 (9) PDF全文 ( 1646KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(4)

采用DNTF基高爆速炸药包裹高爆热含铝炸药的方式制备了一种同轴双元组合装药，通过高速扫描法研究了其爆轰波形特征，并通过圆筒试验，对比了组合装药与单一装药驱动性能的差异。结果表明，由于所用的两种炸药稳态爆速相差1.8 mm/μs，使得内层装药的爆轰波形出现了明显的汇聚效应，提升了其波阵面传播速度，导致其爆轰反应区宽度减小，降低了该组合装药所释放的能量，使得圆筒比动能在产物膨胀初期比两种单一装药的平均值低0.095 kJ/g，在产物膨胀的中后期，仍偏低0.06 kJ/g；但产物压力在相对比容增至1.95后超过了高爆速单一装药，产物相对比容增至3.07时，仅略低于低爆速单一装药。

储氢型乳化震源弹配方设计及爆轰性能研究

方华, 程扬帆, 李进, 宋诗祥, 刘文近, 沈兆武

火炸药学报. 2018, 41(4): 363-368.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.04.008

摘要 (11) PDF全文 ( 1525KB ) ( 0 )

可视化

为了提高乳化震源弹的爆炸威力和抗压性能，同时减少环境污染和安全隐患，设计了一种储氢型乳化震源弹，以TiH₂-玻璃微球复合敏化的乳化炸药作为起爆药柱，MgH₂化学敏化的乳化炸药作为主装药。利用猛度实验、爆速实验、水下爆炸实验和冲击波动压实验，分别研究了TiH₂-玻璃微球复合敏化乳化炸药的爆炸威力和MgH₂化学敏化乳化炸药的爆炸威力及抗压性能。结果表明，与传统乳化震源弹相比，储氢型乳化震源弹中TiH₂-玻璃微球复合敏化的乳化炸药爆炸威力大，铅柱压缩量为23.80 mm，达到军用炸药猛度，同时爆速达到4 659 m/s，适合作为起爆药柱代替TNT起爆药柱；MgH₂化学敏化乳化炸药的爆炸威力大且抗压性能好，峰值压力、比冲量、冲击波总能较传统玻璃微球敏化炸药分别提高了8.7%、12.4%、33.0%，适合作为主装药代替乳化炸药主装药；采用储氢型乳化震源弹替代传统震源弹具有较好的应用前景。

双层预制破片爆轰驱动早期行为研究

宋玉江, 周涛, 沈飞, 王辉

火炸药学报. 2018, 41(3): 308-313.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.03.017

摘要 (10) PDF全文 ( 1589KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(3)

通过分析方/球形双层预制破片在典型排布方式下的受力状态，并结合炸药爆轰驱动能量的释放规律，将双层破片的加速过程分为两个阶段，即冲击碰撞加速阶段和气体产物膨胀加速阶段；采用闪光X射线照相方法测量破片在冲击碰撞加速阶段的加速过程，然后结合经典Gurney公式计算出气体产物膨胀加速效果；对典型钨、钢材料的方/球形双层破片进行了试验和理论分析。结果表明，外层破片的初速均高于内层破片，其中，外、内层方形钢破片的初速比值最大，约为1.48，且外层方形破片由于受到较强拉伸波作用而出现明显破损；而外、内层球形钨破片的初速比值最小，仅为1.08，且球形破片大多为斜侧方对称受力，难以形成较强且较为集中的拉伸波，使得外层破片的完整性较好。

以黏土颗粒为惰性剂的低爆速乳化炸药爆炸性能及爆轰机理

周国安, 马宏昊, 沈兆武, 杨明, 黄泽春, 胡立鹏

火炸药学报. 2018, 41(3): 289-293,302.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.03.013

摘要 (11) PDF全文 ( 1070KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(5)

以黏土颗粒为惰性添加剂制备出一种新型乳化炸药；采用探针法和铅柱压缩法分别测得该新型乳化炸药的爆速及猛度，并对黏土颗粒降低乳化炸药爆速的机理进行分析；通过水下爆炸试验测得不同配方的水下爆炸参数。结果表明，当黏土颗粒和玻璃微球质量分数分别在0~20%和5%~15%时，新型乳化炸药的爆速为2 815~4 420 m/s，猛度为7.9~18.9 mm；通过实验结果拟合得到新型乳化炸药爆速、猛度的经验公式分别为：D=4 923.1-9 930a-2 980b（m/s）、Δh=23.3-74a-20b（mm），其中，a、b分别为新型乳化炸药中玻璃微球和黏土颗粒的质量分数；水下爆炸实验结果表明，黏土颗粒含量对水下爆轰参数有着显著影响，当其质量分数达20%时，新型乳化炸药的峰值压力、冲击波冲量、比冲击波能、比气泡能和总能量相比传统乳化炸药分别下降了33.34%、13.19%、67.67%、71.73%和70.96%。

四种典型炸药燃烧转爆轰试验研究

冯晓军, 赵娟, 田轩

火炸药学报. 2018, 41(1): 72-76.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.01.014

摘要 (10) PDF全文 ( 1355KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(5)

为了对常用组分构成的炸药燃烧转爆轰（DDT）过程进行预估，采用熔铸工艺制备了P1（40% TNT/60% RDX）、P2（40% DNTF/40% HMX/10% TATB/5% Al/5%添加剂）、P3（25% DNTF/40% AP/30% Al/5%添加剂）3种混合炸药，采用浇注工艺制备了P4（30% RDX/30% AP/30% Al/10%添加剂）炸药，用同轴电离探针测试技术对4种炸药进行了DDT试验，从DDT管的破碎状态、DDT过程中波阵面传播速度及爆轰转变距离分析了DDT响应特征。结果表明，炸药P1、P2、P3发生了DDT，爆轰转变距离范围分别为750~825 mm、375~450 mm、675~750 mm，炸药P4未发生DDT；炸药P2的DDT管破裂最剧烈，炸药P3次之，炸药P1最小，表明DDT管的破碎程度与炸药的爆压正相关；炸药配方中含有热分解温度接近的组分，使热分解放热量快速叠加，促使燃烧状态失稳，提高燃烧向爆轰的转变；浇注成型工艺由于存在惰性添加剂对炸药组分的隔离包覆和吸热作用，降低了炸药由燃烧向爆轰转变的可能性。

微/纳米粒度级配对炸药爆轰波阵面D_n(κ)关系的影响

沈飞, 王辉, 徐司雨

火炸药学报. 2018, 41(1): 61-65.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2018.01.012

摘要 (11) PDF全文 ( 1315KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(2)

为了研究微/纳米铝粉/RDX粒度级配对含铝炸药爆轰波阵面曲率效应的影响，采用光学波形扫描及电探针测速法测量了不同微/纳米铝粉/RDX粒度级配的含铝炸药在常温环境下的拟定态爆轰波形及爆速，并基于实验结果分析了炸药爆轰波阵面法向速度D_n与当地曲率κ之间的函数关系。结果表明，采用微/纳米铝粉/RDX粒度级配时，波阵面弯曲程度明显变小，且法向爆速受曲率效应的影响减弱，其中，微/纳米RDX颗粒质量比为50∶25或微/纳米铝粉颗粒质量比为15∶5时波形较为平坦，其最大曲率分别约为0.013和0.014 mm^-1，法向爆速较拟定态爆速的最大降幅分别约为0.03和0.04 mm/μs，相当于常规微米试样的56%和61%，反映出波阵面能量因侧向流动而发生的损耗较小。

用弹簧探针法测试含硼铝炸药的爆轰性能

李兴隆, 刘清杰, 宋清官, 高大元, 郑保辉, 曹威, 肖春, 谭凯元

火炸药学报. 2017, 40(6): 59-65.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2017.06.010

摘要 (13) PDF全文 ( 2191KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为探索硼铝复合粉在热固PBX中的应用，以HMX为基，加入氧化剂高氯酸铵（AP）、硼铝复合粉和聚氨酯黏结剂，设计和制备了6种配方的含硼铝炸药；分别制备3种带壳体及3种不带壳体的Φ50 mm含硼铝炸药柱；用弹簧探针法测试了无壳体药柱和带壳体药柱的爆速，分别用经验公式和相对凹坑深度法计算了爆压，讨论了硼铝复合粉含量对其爆轰性能的影响。结果表明，炸药GH-4、GH-5和GH-6用手工浇注成型，Φ50 mm×150 mm炸药柱密度在1.530～1.570 g/cm³之间，爆速在6.900～7.400 mm/μs之间，爆压约19 GPa，适用于含硼铝炸药配方筛选；炸药PF-1、PF-2和PF-3用真空振动浇注成型，Φ50 mm×110 mm炸药柱密度约1.693 g/cm³，爆速在7.800～8.000 mm/μs之间，爆压约24 GPa。炸药PF-3中含质量分数20%、硼铝质量比1∶1的复合粉，含金属炸药的组合效应使少量硼铝复合粉在反应区参加反应，其爆速和爆压值较其他配方高，表明弹簧探针法可作为炸药爆速测试的一种补充电测法，在无法实施铜箔探针法的情况下，可以考虑用弹簧探针法。

JBO-9021炸药初始密度对爆轰波阵面曲率效应的影响

郭刘伟, 汪斌, 郑贤旭, 张光昇, 杨林俊, 李强

火炸药学报. 2017, 40(5): 51-55.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2017.05.009

摘要 (11) PDF全文 ( 2361KB ) ( 0 )

可视化

采用高速扫描相机及电探针，在室温环境下对不同初始密度（1.894~1.901g/cm³）、不同半径（5.0、7.5、15.0mm）的钝感炸药JBO-9021药柱开展了曲率效应实验，获取了拟定态爆轰波阵面形状及波速，分析了其随炸药柱密度及半径的变化。结果表明，随着炸药JBO-9021的初始密度由1.894g/cm³增至1.901g/cm³，3种不同半径JBO-9021药柱的爆轰波拟定态波速均增大，拟定态波阵面形状变得更为平坦，波阵面中心点与边界点之间的波到达时间差降低；在小曲率范围内（κ<0.2mm^-1），JBO-9021药柱爆轰波波阵面法向波速D_n与当地曲率κ的关系（D_n（κ）关系）不受药柱半径及密度的影响，当曲率κ > 0.2mm^-1时，D_n（k）关系随药柱半径及炸药密度呈现离散趋势，药柱半径及初始密度共同影响爆轰波波阵面大曲率的D_n（κ）关系。

基于BKW状态方程的爆轰产物及参数的改进算法

何伟平, 黄菊, 陈厚和, 刘晓静, 王德堂

火炸药学报. 2017, 40(3): 53-59.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2017.03.009

摘要 (15) PDF全文 ( 915KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

为了降低爆轰产物及爆轰参数的求解难度，通过对质量守恒方程的基本可行解进行线性组合，得到了爆轰产物的平衡组成，并在此基础上进一步获得了爆轰参数。其主要实现方法为：由最小自由能原理对基本可行解进行筛选，然后根据最大放热原则确定初始解，并在最小自由能原则的引导下，由初始解和基本可行解的线性组合获得爆轰产物的平衡组成，以上操作步骤均由自编程序完成。应用支持向量机（SVM）线性模型对BKW状态方程参数进行了调整，并详细介绍了其主要步骤。使用此方法预测了PETN、CL-20和含铝炸药的爆轰产物及爆轰参数，经参数调整后，发现预测结果与实验值吻合良好；通过与单质炸药爆轰实验数据对比，发现调整BKW状态方程参数时，应当尽可能使用爆轰产物中气体含量相近的含能材料对SVM模型进行训练；若预测含铝炸药，应当使用铝氧比接近待测炸药的样品来训练SVM模型。

p(BAMO-AMMO)热塑性高能推进剂燃烧转爆轰试验研究

张超，赵凤起,金朋刚，宋秀铎，马亮，秦能，曹鹏，李宏岩,陈俊波，袁志锋

火炸药学报. 2016, 39(4): 92-96.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2016.04.018

摘要 (11) PDF全文 ( 2096KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(5)

采用燃烧转爆轰（DDT）管法研究了p(BAMO-AMMO)热塑性推进剂主要固体组分RDX和AP含量、AP粒度及级配等对其燃烧转爆轰响应规律的影响。结果表明，在相同试验条件下，含质量分数65%AP的p(BAMO-AMMO)推进剂发生了燃烧转爆轰响应，而含等量RDX的p(BAMO-AMMO)推进剂仅发生了燃烧反应。当RDX质量分数从65%增加到85%时，样品由燃烧反应变为燃烧转爆轰反应。含等量细粒度（d₅₀=1.0[KG-*9]μm)AP的推进剂发生燃烧转爆轰的倾向较含粗粒度AP(d₅₀=105μm)的低。当粗、细AP以质量比为10∶3级配时，p(BAMO-AMMO)推进剂未发生燃烧转爆轰反应。

吡啶并环脲硝基衍生物结构和爆轰性能的量子化学研究

马丛明，侯可辉，刘祖亮，姚其正,

火炸药学报. 2015, 38(6): 32-38.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2015.06.007

摘要 (10) PDF全文 ( 925KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(1)

采用Guassian03程序，在DFT-B3LYP/6-31G**水平下得到吡啶并环脲硝基衍生物的分子几何构型、电子结构、理论密度和生成热，采用Kamlet-Jacobs方程计算了爆速和爆压值。结果表明，化合物1,3,5,7-四硝基-5,7-二氢二咪唑［4,5-b:4′,5′-e］吡啶-2,6(1H,3H)-二酮和8-氨基-1,3,5,7-四硝基-5,7-二氢二咪唑［4,5-b:4′,5′-e］吡啶-2,6(1H,3H)-二酮具有良好的爆轰性能，但化合物1,3,5,7-四硝基-2,6-二氧杂-1,2,3,5,6,7-六氢二咪唑［4,5-b:4′,5′-e］吡啶-4-氧化物、1,3,5,7,8-五硝基-2,6-二氧杂-1,2,3,5,6,7-六氢二咪唑［4,5-b:4′,5′--e］吡啶-4-氧化物(8)和8-氨基-1,3,5,7-四硝基-2,6-二氧杂-1,2,3,5,6,7-六氢二咪唑［4,5-b:4′,5′-e］吡啶-4-氧化物的结构不稳定。分子的对称性、空间位阻和氢键是影响分子稳定性的3个主要因素。

CL-20基含铝炸药爆轰波阵面法向速度与曲率的关系

沈飞，王辉，袁建飞，任新联

火炸药学报. 2015, 38(1): 8-11.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2015.01.002

摘要 (8) PDF全文 ( 1094KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(5)

采用高速扫描相机及电探针测速法测量了具有相同铝含量的CL-20基和RDX基含铝炸药的拟定态爆轰波形及爆速，分析了炸药波阵面法向速度Dn与曲率κ之间的函数关系。结果表明，CL20基含铝炸药的爆轰波阵面较RDX基含铝炸药的平坦，其法向爆速受曲率效应的影响也较RDX基含铝炸药的小。当κ>0.005mm^-1时，其法向爆速的下降速率明显小于RDX基含铝炸药；当κ<0.005mm^-1时，其法向爆速的下降速率略高于RDX基含铝炸药。

JO-9159炸药强爆轰雨贡纽实验及产物的状态方程研究

王辉，沈飞，袁建飞，任新联，张磊

火炸药学报. 2014, 37(6): 12-15.

https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2014.06.003

摘要 (13) PDF全文 ( 980KB ) ( 0 )

可视化

CSCD(3)

采用高速扫描相机测量冲击波在JO-9159炸药试样和铝试样中的传播速度，用对比法得到JO-9159炸药强爆轰产物的雨贡纽关系。采用JWL与γ的联合方程描述炸药强爆轰产物的状态，基于实验结果确定了其状态方程的参数值。结果表明，该状态方程的p-V曲线与实验结果吻合较好。用JWL与γ律联合方程可较准确地描述JO-9159炸药强爆轰产物的状态。

颗粒注射速度对铝粉/空气两相旋转爆轰波的影响

李世全;祝文超;孙方平;王宇辉;王健平

兵工学报. 2024, 45(4): 1148-1157.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0895

摘要 (16)

可视化

为研究颗粒注射速度对非预混铝粉/空气旋转爆轰波传播特性的影响，通过采用离散相模型、具有有限速率动力学/扩散表面燃烧模型的一步表面反应、多步可逆气相分解反应以及考虑未完全燃烧颗粒的挥发，对注射温度为300 K的铝颗粒和来流总温为900 K的高温空气进行二维数值模拟研究。研究结果表明：由于入口附近颗粒注射速度低于空气的注射速度，空气三角区和颗粒三角区无法完全重合；当颗粒注射速度从1 m/s增加到100 m/s时，爆轰波的速度和温度先减小后增加；颗粒和空气在注入燃烧室时存在较大的温度差异，导致爆轰波不稳定传播；颗粒注射速度为70 m/s时，爆轰波的稳定性最好。

基于大涡模拟方法的三维旋转爆轰流场结构研究

雷特;武郁文;徐高;邱彦铭;康朝辉;翁春生

兵工学报. 2024, 45(1): 85-96.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0470

摘要 (32)

可视化

为研究环形燃烧室中边界层、黏性、湍流模拟方法对旋转爆轰流场结构的影响，采用开源计算流体动力学软件OpenFOAM，以氢气为燃料、空气为氧化剂，基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法、RANS方法、Euler方法，分别结合滑移和无滑移边界，对三维旋转爆轰发动机模型进行数值模拟，分析对比不同计算方法下旋转爆轰流场结构。着重讨论以LES方法得到的流场结构。研究结果表明：当采用滑移边界时内、中、外截面的流场温度无太大差异，当采用无滑移边界时内外壁面温度高于中间截面，边界层会影响近壁区域气体的流动速度，导致内外壁面爆轰波高度低于中间截面，还会影响燃烧产物的流动状态轴向截面上爆轰波波头产生变形；不同湍流计算方法得到的旋转爆轰流场结构存在相似性，黏性是影响旋转爆轰流场结构的主要原因。研究结果对于揭示边界层和黏性对旋转爆轰的影响机制具有一定的科学意义。

曲面反射装置对脉冲爆轰发动机外流场影响的数值模拟

康杨;李宁;黄孝龙;张君善;翁春生

兵工学报. 2023, 44(7): 1966-1977.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0261

摘要 (34) RichHTML ( 4 )

可视化

为探索能够有效抑制脉冲爆轰发动机工作时产生的大功率爆轰噪声向发动机头部关键部位传播的技术途径,采用时空守恒元与求解元方法对加装椭球型反射罩、抛物线型反射罩和圆锥形反射罩三类反射装置的发动机出口流场进行数值模拟。研究结果表明,反射装置旋转面的反射特性差异造成三类反射装置对爆轰噪声的作用效果不同。椭球型反射罩将反射波汇聚到反射罩的轴线方向;抛物线型反射罩将反射波近似平行向下游汇聚;圆锥形反射罩不能产生滞后于直达波的反射波,反射波加强了直传波并一道向下游传播。

以碳纳米管为外加碳源爆轰合成聚晶金刚石

商士远;仝毅;王志超;黄风雷

兵工学报. 2023, 44(7): 1993-2001.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0268

摘要 (51) RichHTML ( 5 )

可视化

为研究碳纳米管在爆轰过程中的变化机理,采用直接爆轰法,以碳纳米管为外加碳源进行合成实验,对爆轰产物进行化学提纯后得到提纯产物,通过X射线衍射技术对提纯产物进行表征,发现提纯产物为金刚石。借助透射电子显微镜和扫描电子显微镜对提纯产物形貌进行表征,通过深入分析,发现爆轰过程中碳纳米管以固-固原位相变的形式相变为金刚石,且同一个碳纳米管上会形成多个晶核同时生长形成晶体,相邻的晶体接触后形成晶界,停止生长并形成聚晶体。根据形成的金刚石晶体的周向、径向、轴向尺寸的不同,以及形成聚晶体中晶体的数量与位置的不同,可以得到管状、片状、块状等形状各异的聚晶金刚石颗粒。

非均匀氢气/空气混合物中一维爆轰波的振荡特性

郗雪辰;杨鹏飞;王宽亮

兵工学报. 2023, 44(4): 982-993.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2021.0804

摘要 (53) RichHTML ( 12 )

可视化

波前介质的非均匀性对气相爆轰的传播影响显著,但二者的相互作用机制尚不明确。采用两步诱导-放热反应模型研究一维氢气/空气爆轰波在非均匀介质中的传播特性,分析了扰动波长对不同振荡模态爆轰波的影响规律。研究结果表明:爆轰波的固有振荡频率与扰动频率越接近,其内在不稳定性越容易被激发,表现出更不规则的振荡行为;扰动影响下的爆轰波存在两种压力振荡支配机制,对弱不稳定爆轰波,压力振荡由外界扰动主导,其振荡主频与扰动频率一致,对强不稳定爆轰波,压力振荡由内在不稳定性主导,是无主频的低频振荡,扰动仅起到增大振幅的作用;施加外界扰动时,常压和高空状态下的爆轰波均具有上述振荡特征,进一步佐证了外界扰动调控爆轰波传播特征的可行性。

Al/Ti基纳米复合燃料热反应性及燃烧性能

杨素兰;张皓瑞;聂洪奇;严启龙

兵工学报. 2023, 44(4): 1118-1125.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0132

摘要 (28) RichHTML ( 10 )

可视化

为有效促进Al/Ti金属间反应,利用高能球磨法制备Al/Ti@AP/NC和Al/Ti@PVDF/CL-20两种核壳型复合燃料。采用扫描电子显微镜评估复合颗粒的包覆效果,利用综合热分析仪研究复合燃料的热反应性能,通过氧弹燃烧仪测试复合燃料的能量性能,借助综合燃烧诊断系统研究复合燃料的燃烧特性,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究Al/Ti基复合燃料燃烧产物的形貌及成分。研究结果表明:采用高能球磨法可使含能复合物均匀包覆在Al/Ti表面;Al/Ti的加入促进了含能复合物分解,同时含能复合物包覆增强了Al/Ti金属间反应、提高了燃料的火焰传播速度和燃烧波温度;尤其是采用AP/NC含能复合物为包覆层的复合燃料,其火焰传播速度(246.6mm/s)较相同配方未包覆含能复合物的Al/Ti(23.5 m/s)增加了9.5倍,燃烧波温度(1703.2℃)较Al/Ti(1069.3℃)提高了59.3%。复合燃料凝聚相燃烧产物成分取决于包覆物元素组成,凝聚相燃烧产物主要包含AlTi₂C和Ti(O_0.19C_0.53N_0.32),表明在燃烧过程中Al/Ti与含能复合物发生了化学反应。

分享

反馈

顶部

专辑专题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

模态框（Modal）标题

分享

反馈

顶部

专辑专题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容