燃烧与爆轰学技术

林玲;翁春生

兵工学报. 2014, 35(9): 1428-1435.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2014.09.015

摘要 (499)

可视化

CSCD(4)

采用二维粘性CE/SE方法对等离子射流点火的多相爆轰进行了数值计算，分别以N-S方程和Euler方程为控制方程，对比了等离子体射流条件下粘性对爆轰流场的影响。分析了不同射流温度、时间及初始液滴半径对燃烧转爆轰过程的影响。计算结果表明：粘性作用对爆轰波的传播过程影响甚小，对爆轰参数数值大小有一定影响。提高初始射流点火的温度和时间，可以显著地缩短形成稳定爆轰的燃烧转爆轰距离（DDT）；当等离子体射流已经充分点燃可爆混合物，继续增加射流时间对缩短DDT影响较小。当液滴半径小于50 μm时，爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而增加；当液滴半径大于50 μm时，爆轰波峰值压力随着液滴半径的增加而减小。计算结果对脉冲爆轰发动机（PDE）的设计与实验具有一定的指导作用。

爆轰驱动金属圆筒的能量转换与破片初速模型

王新颖;王树山;徐豫新;胡赛

兵工学报. 2015, 36(8): 1417-1422.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.007

摘要 (395)

可视化

CSCD(2)

基于爆轰产物的JWL状态方程和Taylor破裂判据，从能量守恒出发推导了一种考虑膨胀细节的爆轰驱动金属圆筒能量转换与破片初速模型。选用无氧铜、45^#钢和6061铝合金3种材料进行压装TNT炸药驱动的圆筒试验。对比试验的膨胀轨迹与膨胀速度和模型计算结果，表明所建立的爆轰驱动模型综合考虑了炸药-金属系统驱动的膨胀过程和力学性能因素，相比格尼公式只单一考虑炸药爆轰参数的驱动能力，更全面地考虑爆轰驱动影响因素，计算结果更具有针对性和适用性。

11′-二氧基-55′-联四唑双三氨基胍盐合成及其分子构型和爆轰性能的量子化学预估

荆苏明;刘玉存;刘登程;郭嘉昒

兵工学报. 2015, 36(3): 469-474.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2015.03.014

摘要 (382)

可视化

以乙二醛和盐酸胍等为原料，制备一种新的含能离子盐—1,1′-二氧基-5,5′-联四唑双三氨基胍盐，采用红外光谱、元素分析、核磁共振波谱对其结构进行了表征，运用密度泛函理论（DFT）方法，在B3LYP/6-31+G^**水平下计算得到该化合物的几何结构、前线轨道能量；测试该化合物的密度为1.78 g/cm³，基于Bron-Haber能量循环设计等键反应并通过Kamlet-Jacobs公式预测该化合物的生成热、爆速、爆压分别为710.5 kJ/mol、9.01 km/s、34.88 GPa.

氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播特性影响的实验研究

魏万里;翁春生;武郁文;郑权;李宝星

兵工学报. 2018, 39(12): 2345-2353.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2018.12.008

摘要 (372)

可视化

CSCD(7)

为了研究氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播特性的影响，以H₂为燃料、空气为氧化剂，在喷孔-环缝式连续旋转爆轰发动机上开展了一系列试验研究。基于燃烧室内高频压力信号和氧化剂集气腔内的压力信号，分析了氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播过程、速度亏损和稳定性以及爆轰波波头高度的影响。试验结果表明：当推进剂质量流量不变时，增大氧化剂喷注面积，爆轰波传播速度亏损增大，爆轰波稳定性变差，同时爆轰波波头高度减小；在氧化剂喷注面积为217.1 mm²、当量比为0.9时，爆轰波平均速度达到1 800 m/s，为理论Chapman-Jouguet速度的93%，同时爆轰波表现最为稳定；当氧化剂喷注面积不变时，随着当量比的增大，爆轰波传播的稳定性先升高、后降低。

气体与液体两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性三维数值模拟研究

李宝星;翁春生

兵工学报. 2017, 38(7): 1358-1367.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2017.07.014

摘要 (365)

可视化

Baidu(1) CSCD(9)

为了研究气体与液体两相连续旋转爆轰波的传播特性，基于三维守恒元和求解元方法，在圆柱坐标系下采用带化学反应的气体与液体两相爆轰模型，对连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟。通过计算获得了爆轰波起爆及其稳定传播时的流场结构，分析了流场在燃烧室径向方向的变化以及发动机的推力性能，揭示了两相爆轰波的传播特性。研究结果表明：燃烧室内流场结构与文献\[4\]中的实验研究结果定性一致；由于环形燃烧室外壁面的收敛和内壁面的发散，爆轰强度沿着燃烧室的径向方向逐渐增强，实现了爆轰波的自持旋转传播；以汽油为燃料、富氧空气为氧化剂，在填充总压为0.2 MPa、总温为288.15 K、燃料液滴半径为25 μm的条件下，连续旋转爆轰发动机所获得的平均推力约为880 N，爆轰波的传播频率约为4 390 Hz.

24-二硝基茴香醚基含铝熔铸炸药爆轰临界直径的实验研究

张伟;周霖;张向荣;杨琰鹏;曹同堂

兵工学报. 2017, 38(4): 690-694.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2017.04.009

摘要 (345)

可视化

CSCD(3)

为了揭示2,4-二硝基茴香醚(DNAN)基高能钝感熔铸炸药的爆轰传播特性，加快DNAN基熔铸炸药的工程化应用，采用连续导线法测量了DNAN基含铝熔铸炸药的临界直径。结果表明：Al含量（质量百分比0~30%）增大、Al粒度d₅₀（分别为6 μm、12 μm、31 μm）减小均会降低爆轰传播的临界直径；黑索今（RDX）的粒度d₅₀（分别为19 μm、147 μm、751 μm）增大、RDX品质提高会增大爆轰传播的临界直径。研究结果为DNAN基含铝熔铸炸药的配方和战斗部结构设计提供基础的技术参数。

爆轰驱动钽药型罩形成双模毁伤元仿真与试验研究

樊雪飞;李伟兵;王晓鸣;郭腾飞;李瑞

兵工学报. 2017, 38(10): 1918-1925.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2017.10.006

摘要 (341)

可视化

CSCD(11)

针对钽材料在多模战斗部中的应用问题，开展爆轰驱动钽药型罩形成双模毁伤元可行性研究。利用霍普金森压杆试验测试钽材料动力学性能，采用LS-DYNA有限元软件仿真研究钽药型罩结构参数（锥角、曲率半径、壁厚）对双模毁伤元(爆炸成型弹丸和聚能杆式侵彻体)成型的影响规律，找出了双模毁伤元成型较好的参数取值范围：锥角140°~150°，圆弧半径0.45~0.55倍装药口径，壁厚0.02~0.024倍装药口径；结合正交设计确定了钽药型罩战斗部最佳结构参数组合，并进行了X光成像试验。研究结果表明：成像试验结果与仿真结果吻合较好，误差均控制在15%之内；与紫铜药型罩相比，钽爆炸成型弹丸毁伤元实际侵彻深度提高55.4%，验证了钽适宜作为多模战斗部的药型罩材料。

铝粉尘云团爆轰温压效应的数值模拟

昝文涛;洪滔;董贺飞

兵工学报. 2018, 39(1): 101-110.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2018.01.011

摘要 (339)

可视化

CSCD(3)

为研究粉尘云团形成的爆轰波在空气中传播过程及对周围环境的温压效应和毁伤规律，采用时-空守恒元解元算法两相流模型模拟了当量比为1，颗粒半径为2 μm的悬浮铝粉尘均匀分布形成的半径3.0 m的云团在空气中的爆轰波传播过程。研究结果表明：在冲击波到达云团边界处3.0 m位置时压力达到最大值2.10 MPa，而后压力产生衰减；冲击波到达4.7 m时铝粉尘全部反应完毕无剩余；铝粉尘反应形成的火球会向外运动可到达10.0 m处，火球内中心区域为温度3 500 K 以上、密度0.120 kg/m³的高温低密度区域；冲击波到达24.5 m处超压为0.10 MPa，达到致人死亡标准；冲击波到达28.0 m处时超压为0.09 MPa，可致人严重损伤。

气体与液体两相连续旋转爆轰波二维数值模拟研究

王放;翁春生;武郁文;白桥栋;郑权

兵工学报. 2020, 41(4): 681-691.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2020.04.007

摘要 (333)

可视化

CSCD(1)

为研究汽油与富氧空气两相连续旋转爆轰发动机的工作特性，使用非结构化三角形网格守恒元与求解元(CE/SE)方法对气体与液体（简称气液）两相连续旋转爆轰波进行了二维数值模拟。通过数值模拟获得连续旋转爆轰波传播的不同模态，研究了进气总压和当量比对两相连续旋转爆轰波的影响，分析了不同模态下连续旋转爆轰发动机的工作特性，并对数值模拟结果进行了试验验证。结果表明：液滴的蒸发和剥离过程，延缓了液滴燃料的燃烧，导致了两相爆轰压力和温度的不完全耦合，降低了两相爆轰波的传播速度；当量比对连续旋转爆轰波的传播模态影响较大，当量比越低、越容易形成单波模态，当量比越高、越容易产生多个波头；单波模态的爆轰波压力和传播速度波动最小，双波模态居中，三波模态波动最大；发动机推力波动规律与压力波动规律相反，单波模态推力波动最大，双波次之，三波模态推力波动最小；计算所得旋转爆轰波波速与试验结果吻合较好，旋转爆轰波流场与实验研究定性一致。数值研究方法发展了非结构化CE/SE算法，研究结果对气液两相连续旋转爆轰发动机的试验研究和工程应用具有一定的指导意义。

铝粉燃料连续旋转爆轰发动机工作特性

续晗;罗永晨;倪晓冬;肖博文;张锋;苏晓杰;郑权;翁春生

兵工学报. 2022, 43(5): 1046-1053.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2022.0002

摘要 (324)

可视化

CSCD(2)

为探索基于铝粉燃料的连续旋转爆轰发动机独特的爆轰特性及推进性能，开展铝粉/空气和氢气/空气连续旋转爆轰发动机热试车对比实验。实验结果表明：在相同发动机构型及条件下，铝粉/空气连续旋转爆轰发动机的推力比氢气/空气高35%；铝粉/空气的峰值压强比氢气/空气高11%；铝粉/空气的爆轰波传播速度比氢气/空气低11%；铝粉/空气工作模态同氢气/空气一样，均为单波模态。上述差异一方面由燃料不同物理化学性质所致，另一方面由气-固两相爆轰和纯气相爆轰差异所致。所得研究结果可为吸气式粉末燃料连续旋转爆轰发动机奠定一定的实验和理论基础。

24-二硝基苯甲醚基高爆速熔铸炸药爆轰性能表征

李东伟;姜振明;张向荣;周霖

兵工学报. 2016, 37(4): 656-660.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.012

摘要 (312)

可视化

CSCD(3)

为了揭示2,4-二硝基苯甲醚 (DNAN)基不敏感熔铸炸药的爆轰特性，加快DNAN基熔铸炸药的应用，采用Fortran BKW代码计算了Octol炸药和不同组分DNAN基熔铸炸药的爆轰参数(爆速、爆压)。采用电测法、爆炸概率法和激光干涉测速技术分别对DNAN基配方DNAN 20/奥克托今80和Octol炸药的爆速、爆压、机械感度以及金属板驱动能力进行了试验测试。试验结果表明：该DNAN基炸药的爆速为8 436 m/s，爆压为31.23 GPa，爆轰性能优于Octol炸药；撞击感度为33%，摩擦感度为57%，机械感度低于Octol炸药；驱动金属板速度达到3 045 m/s，优于Octol炸药。该DNAN基高爆速熔铸炸药综合性能优于Octol炸药，可替代Octol炸药用于防空反导和大口径爆炸成型弹丸战斗部。

梯恩梯一古纳、地恩梯一太安装药体系自旋爆轰特性的破究

:周霖;:高扎克 GD

兵工学报. 2003, 24(2): 167-171.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2003.02.006

摘要 (296)

可视化

本文研究了梯恩梯一吉纳( TNT-DINA)和地恩梯一太安(DNT-PETN)体系的自旋爆轰现象，爆轰波是以低频脉冲方式传播。这些体系具有的爆速、爆热分别为DJ=7.3～7.4km屉和Qv=(5.40±O.Ol)MJ/kg．不同组成的爆速和爆压PJ通过SW程序计算。用扩散区的爆压P3和爆温T3来评估爆轰波的衰减和重新点火。敏化剂含量相同，梯恩梯一黑索金( TNT-RDX)体系的爆压PJ大于TNT-DINA的爆压，TNT-RDX体系的温度T3比TNT-DINA高60～100K.计算值与实验结果吻合较好。

煤油燃料旋转爆轰波起爆与传播特性实验研究

李宝星;王中;许桂阳;翁春生;赵凤起

兵工学报. 2020, 41(7): 1339-1346.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2020.07.011

摘要 (296)

可视化

CSCD(9)

为研究煤油燃料旋转爆轰波的起爆与传播特性，开展气体-液体两相旋转爆轰发动机实验研究。旋转爆轰发动机环形燃烧室内径120 mm、外径153 mm、长240 mm，煤油为燃料、富氧空气为氧化剂，通过氢气/氧气微小型脉冲爆轰发动机进行点火；基于燃烧室内的高频压力，分析气体-液体两相旋转爆轰波的起爆过程、传播特性以及发动机的工作特性。实验结果表明：混合物的反应活性至关重要，当氧化剂中氧含量偏低时，混合物反应活性低，旋转爆轰波将无法起爆，直至氧含量增加到39.2%，才能形成自持传播的爆轰波；爆轰波成功起爆后均以双波对撞模态传播，波速为815~ 920 m/s；在贫油条件下，爆轰波传播速度随着当量比提高呈增加趋势；当空气质量流量大于822 g/s时，发动机基本以缓燃形式工作。

燃料空气炸药爆轰产物JWL状态方程参数计算

赵星宇;白春华;姚箭;孙彬峰

兵工学报. 2020, 41(10): 1921-1929.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2020.10.001

摘要 (296)

可视化

CSCD(6)

炸药爆轰产物的Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程参数一般由圆筒试验确定，但圆筒试验并不适用于宏观上呈云雾状态的燃料空气炸药(FAE)。为确定FAE爆轰产物的JWL状态方程参数，基于外场FAE爆轰试验数据，引入反向传播神经网络联合遗传算法(BPNN-GA)，建立适用于FAE的状态方程参数计算方法，并与单爆源和多爆源的外场试验结果对比。研究结果表明：引入BPNN-GA可以简化状态方程参数优化过程，提高了寻优速度和精度；基于FAE爆轰产物JWL状态方程参数，建立单爆源与多爆源的FAE云雾爆轰模型，数值仿真所得的冲击波轮廓与实际爆轰冲击波形貌一致，单爆源与多爆源50 m测点处地面峰值超压仿真值与试验值的最大偏差分别为9.0%和11.1%.

拉拔成型无氧铜管在爆轰加载下的膨胀及断裂特性研究

沈飞;王辉;李彪彪;张皋

兵工学报. 2019, 40(8): 1634-1640.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2019.08.011

摘要 (289)

可视化

CSCD(2)

为了探索拉拔成型无氧铜管是否满足标准圆筒试验的延展性要求，采用未经二次锻造的粗晶软态无氧铜，通过拉拔成型工艺加工成25 mm圆筒试验用的标准铜管。采用超高速分幅相机及扫描相机分别观测装填TNT炸药及JO-159炸药条件下的铜管膨胀及断裂过程，对比典型高应变率范围内铜管的断裂应变、裂纹扩展方向等差异，并分析铜管应变能对炸药驱动性能表征参数的影响。结果表明：TNT炸药爆轰加载下，铜管裂纹主要沿母线形成及扩展，其破片主要呈条状；而JO-159炸药爆轰加载下，铜管环向应变率及轴向应变率分别约为TNT炸药加载工况的1.34倍和2倍，其断裂带易出现较为复杂的交错状态，形成密集小破片；这两种炸药爆轰下，该铜管的断裂直径均达到了初始直径的3倍，且表征炸药驱动性能的格尼速度未发生明显变化，因此可以满足一般高能炸药圆筒试验的要求。

双波对撞模态下的液态燃料旋转爆轰发动机推力测试研究

郑权;李宝星;翁春生;白桥栋

兵工学报. 2017, 38(4): 679-689.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2017.04.008

摘要 (288)

可视化

Baidu(9) CSCD(12)

在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上，以汽油/富氧空气为工质，分析了双波对撞模态下爆轰波自持的传播特征、时域频域特征和爆轰波高度，测量了发动机模型在双波对撞模态下的一维推力。试验结果表明：在富氧空气（34.3%O₂和65.7% N₂）流量为945.3 g/s、汽油流量为84.3 g/s、当量比为0.82的工况下，爆轰波平均传播频率为2.174 kHz，平均传播速度为1 051 m/s，爆轰波高度在55~70 mm之间，有效推力为607.3 N，单位面积推力8.587×10⁴ N/m²，燃料比冲为735.1 s. 推力曲线表明：双波对撞模态下发动机推力波动较大，推力围绕推力平均值振荡，稳定工作阶段发动机振动频率与爆轰波传播频率基本一致。

两种组合电探针在爆轰实验中的应用

金山;汤铁钢;陈永涛;李庆忠;王健

兵工学报. 2012, 33(8): 1016-1019.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2012.08.020

摘要 (286)

可视化

利用两种不同组合的电探针测试平面爆轰波驱动的金属飞片到达固定位置的时刻，对比两种组合探针测试结果的一致性；同时利用双灵敏度VISAR（任意反射表面速度干涉仪）记录飞片自由面的速度及位移历史，并与电探针的测试数据对比。结果表明：纵向组合探针的第1台阶探针与横向组合探针的测试结果一致，第2台阶探针与横向组合探针的测试结果存在偏差，随着纵向组合探针台阶的增加，与横向组合探针的偏差增大，其原因是探针对飞片运动的干扰。测点1的横向组合探针和纵向组合探针与VISAR的测试结果最大偏差分别为0.71%和0.67%，测点2的最大偏差分别为0.98%和0.90%. 横向组合探针可以和纵向组合探针一起，组成更复杂的多层次探针阵列，以便在一发实验中获得更多数据。

黑索今基含铝炸药的铝氧比对爆轰性能及其水下爆炸性能的影响

项大林;荣吉利;李健;冯晓军;王浩

兵工学报. 2013, 34(1): 45-50.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2013.01.009

摘要 (278)

可视化

CSCD(6)

为了分析铝氧比对爆压和爆速的影响规律，采用试验方法测定了黑索今（RDX）基含铝炸药的爆轰参数，应用KHT程序计算分析了试验测试结果；针对RDX基含铝炸药，进行了1kg柱形装药水下4.7 m爆炸试验，测量了距爆心1～3m处的冲击波压力峰值与气泡脉动周期，拟合得到了冲击波压力峰值与衰减时间常数的相似律系数。研究结果表明：RDX基含铝炸药的爆压和爆速随铝氧比的增加呈现线性减小变化，爆热在铝氧比为0.997时达到最大值；当铝氧比为0.366时，冲击波压力峰值与冲击波能达到最大值；当铝氧比为0.633时，冲击波冲量与冲击波能量密度达到最大值；当铝氧比为0.997时，气泡第一次脉动周期与半径达到最大值。

中心锥鳞片阀吸气式脉冲爆轰发动机推力试验研究

胡焰彬;翁春生;白桥栋;杨建鲁;黄孝龙

兵工学报. 2014, 35(10): 1521-1527.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2014.10.001

摘要 (278)

可视化

CSCD(1)

为提高吸气式脉冲爆轰发动机的推力，进行了中心锥鳞片阀与中心锥钝体阀吸气式脉冲爆轰发动机（PDE）的对比试验研究，并对多循环吸气式脉冲爆轰发动机工作过程的受力状况进行分析。研究结果表明：采用压电式力传感器能准确测量多循环吸气式脉冲爆轰发动机的平均推力；在10 Hz相同工况下，中心锥鳞片阀吸气式PDE的平均推力是中心锥钝体阀吸气式PDE平均推力的2.05倍。研究结果对多循环吸气式PDE推力的直接测量以及提高吸气式PDE的推进性能具有重要意义。

高维参数不确定爆轰的不确定度量化

梁霄;陈江涛;王瑞利

兵工学报. 2020, 41(4): 692-701.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2020.04.008

摘要 (277)

可视化

CSCD(1)

由于测量技术等因素导致物理参数的随机波动，加上化学反应率方程、状态方程均是唯象建模，使得爆轰系统含有不同类型的高维相关不确定度。评估输入不确定度对输出结果的影响具有重要的理论意义和应用价值。针对参数敏感的绕爆问题拐角效应，使用基于回归方法的非嵌入多项式混沌方法研究此问题的不确定度量化。使用Rosenblatt变换将一列相关随机变量组转化成服从独立标准均匀分布的随机变量组。先用采样法将积分转化成欠定线性方程组，进而选择优化方法求解回归方程，再借助基追踪方法将优化问题转化成线性规划问题。给出拐角附近拉格朗日参考点的速度分量、压力、位置的期望和置信区间。结果表明：拐角处位置临近的两个拉格朗日参考点，轨迹差别很大；不确定度随着时间演化而逐渐增加，预测系统的长期动力行为难度加大；研究方法可推广到其他爆轰问题。

非标准圆筒装药爆轰驱动的试验研究

王新颖;王树山;卢熹

兵工学报. 2019, 40(5): 897-903.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2019.05.001

摘要 (270)

可视化

CSCD(1)

为了准确预测破片初速，研究爆轰驱动金属柱壳膨胀与断裂的过程细节和内在物理机制。设计梯恩梯炸药爆轰驱动不同壁厚的50SiMnVB钢和45号钢柱壳试验，采用高速转镜式分幅相机和光子多普勒测速仪联合同步测试和诊断，获得金属柱壳膨胀破裂过程的图像信息及膨胀速度历史，揭示了冲击波加载效应和金属柱壳破裂后继续加速过程的趋势和规律。结果表明：相同密度壳体材料随着壳体壁厚的增加，其外表面膨胀速度的振荡幅值增大、脉动次数增多，破裂模式由纯剪切转变为拉剪混合；由于壳体壁厚以及由此产生的不同载荷系数，45号钢壳体破裂时刻都晚于50SiMnVB钢壳体，且随着壁厚的增大，破裂时刻和膨胀破裂半径相差越大，但由于壳体破裂后爆轰产物的继续加速作用，相同壁厚的两种钢壳体膨胀最终状态基本接近。

圆锥激波诱导的爆燃和爆轰不稳定性研究

董刚;范宝春;李鸿志

兵工学报. 2010, 31(4): 401-408.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2010.04.001

摘要 (267)

可视化

Baidu(14)

对马赫数为6.5的H₂/空气预混气体来流，采用带化学反应的多组分Euler方程，在半锥角对马赫数为6.5的H₂/空气预混气体来流，采用带化学反应的多组分Euler方程，在半锥角为32°的圆锥体诱导下的爆燃和爆轰波结构及其不稳定性进行了数值研究。利用文献［7］实验结果验证了数值模型和计算网格的可靠性。计算结果表明，圆锥激波诱导的燃烧包含爆轰和爆燃两个基本形态，两者在空间上呈现出较规则的不稳定结构，而在时间进程上呈现出两种形态交替出现的周期振荡燃烧不稳定现象。爆轰过程的空间不稳定结构由多个基本的三波点结构叠串而成，而爆燃过程中的反应阵面则呈现出锯齿形状。在一个振荡燃烧周期内，爆燃和爆轰的不稳定性受三波点波系结构、化学反应诱导区内未燃气体的热力学状态以及壁面反射波扰动的影响，表现出爆燃过程中化学反应诱导区长度沿圆锥壁面不断增加和爆轰过程中长度不断缩短的特有现象。研究结果对超燃冲压发动机或驻定爆轰发动机的燃烧室设计有参考意义。

固定界面Level Set方法在爆轰波阵面传播中的应用

张莉;吴开腾

兵工学报. 2019, 40(10): 2080-2087.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2019.10.013

摘要 (265)

可视化

针对重新初始化造成的界面位置偏离问题，提出一种固定界面Level Set方法。该方法的基本思想是在重新初始化相邻两次迭代过程中，通过构建保持界面不动满足的条件，从而推导出光滑参数的计算公式。与传统Level Set方法相比较，固定界面Level Set方法将固定的光滑参数修正为变化的光滑参数。数值模拟结果表明：固定界面Level Set方法在重新初始化过程中能够很好地固定界面位置，从而提高Level Set方法的质量守恒性；固定界面Level Set方法能够有效地避免由于误差累积导致的爆轰波阵面偏离现象，具有较高的计算精度和分辨率，适用于求解爆轰波阵面传播问题。

基于多线程并行的动态自适应建表加速算法在气相爆轰模拟中的应用

吴锦涛;董刚;栗保明

兵工学报. 2018, 39(5): 934-944.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2018.05.013

摘要 (260)

可视化

CSCD(1)

在带详细化学反应机理的气相爆轰过程数值模拟中，化学反应源项的刚性和非线性会使计算花费大量时间。为了提高化学反应的计算效率同时不降低计算精度，针对包含氢气与氧气详细化学反应机理的二维气相爆轰过程，提出了各线程独自建表和所有线程共有单表两种基于多线程并行的动态自适应建表（ISAT）算法，以取代原始的直接积分（DI），在不损失计算精度的条件下提高计算效率。两种并行算法分别采用了各线程独立建表和所有线程共建单表的方式，以此分析建表方式对计算效率的影响。在此基础上，还分析了建表容差判据和数值格式对计算效率的影响。研究结果表明：基于ISAT的并行算法在所有条件下均能提供与DI结果相当的计算精度，各线程独立建表的计算效率较共建单表的方法有更高的计算效率，其化学反应计算的加速比为2.17~2.43；并行建表算法不仅能够准确地描述二维气相爆轰波的传播过程，还可以提高化学反应流并行计算的计算效率。

喷管对脉冲爆轰发动机爆轰噪声影响的实验研究

许桂阳;翁春生;李宁

兵工学报. 2014, 35(11): 1799-1804.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2014.11.010

摘要 (257)

可视化

Baidu(8) CSCD(3)

喷管不但可以增加脉冲爆轰发动机推力，而且对脉冲爆轰发动机噪声的形成与传播也具有重要作用。为探索脉冲爆轰发动机爆轰噪声形成机理及控制技术，搭建了脉冲爆轰发动机噪声测试实验系统，在不同位置不同角度对3种不同类型喷管的脉冲爆轰发动机爆轰噪声特性进行了研究。研究结果表明，收敛扩张喷管对于减小脉冲爆轰发动机爆轰噪声幅值作用最为明显，在0°方向3 000 mm处可以达到77.13%的降幅；对于收敛喷管，收敛角度越大指向性越明显，而扩张和收敛扩张喷管的喷管出口面积越大指向性越不明显；喉部直径48 mm的收敛扩张喷管与管口直径280 mm和320 mm的扩张喷管对参考半径影响最为显著，参考半径由1 600 mm减小至800 mm. 研究结果对于爆轰噪声机理研究以及脉冲爆轰发动机工程化应用具有重要参考意义。

抗高过载装药结构爆轰点火内弹道两相流仿真

张丁山;王浩;阮文俊;郭锦炎;冯国增

兵工学报. 2011, 32(10): 1177-1183.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2011.10.001

摘要 (256)

可视化

Baidu(1)

为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况，以及此种装药结构下的点传火特性，在试验研究的基础上，建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型。通过编程计算求解了高装填密度下，点火过程中药床内各物性参数的变化情况，依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图。通过对点火过程点传火特性的分析表明，文中给出的3层装药结构在爆轰点火时具有良好的传火特性。为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况，以及此种装药结构下的点传火特性，在试验研究的基础上，建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型。通过编程计算求解了高装填密度下，点火过程中药床内各物性参数的变化情况，依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图。通过对点火过程点传火特性的分析表明，文中给出的3层装药结构在爆轰点火时具有良好的传火特性。

滑移爆轰作用下隔板装药的冲击起爆

:王树山;:张彦梅

兵工学报. 1999, 20(3): 233-237.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1999.03.010

摘要 (244)

可视化

Baidu(5)

针对滑移爆轰波掠过隔板装药，提出了利用极曲线方法求解隔板和炸药中冲击波参数、结合临界压力判据估计炸药冲击起爆的理论分析方法；给出了一定装药条件的计算结果，通过实验进行了验证。

连续旋转爆轰三维流场的数值模拟

潘振华;范宝春;张旭东;归明月

兵工学报. 2012, 33(5): 594-599.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2012.05.015

摘要 (242)

可视化

基于带化学反应的三维Euler方程，采用氢气-空气的9组分19步基元反应简化模型，对圆环形燃烧室内的旋转爆轰进行了数值模拟。数值计算采用二阶精度波传播算法和二阶Runge-Kutta时间分步算法。通过数值计算得出爆轰波传播扫描照片，与相关文献中通过高速扫描照相机得到的扫描照片相比符合的很好，并详细描述了连续旋转爆轰波的三维流场及传播特性。数值结果表明，爆轰波能够以旋转方式沿预混气层稳定传播。在侧向稀疏波和前一次爆轰产物的共同影响下，二次爆轰波形成爆轰亏损。

基于Jones-Wilkins-Lee状态方程的爆轰波相互作用参数理论分析

李瑞;李伟兵;靳洪忠;王桂林;洪晓文;朱建军;李文彬;王晓鸣

兵工学报. 2019, 40(3): 516-521.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2019.03.009

摘要 (240)

可视化

CSCD(1)

基于Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程，利用三波理论和Whitham方法对凝聚炸药爆轰波相互作用后发生的正规斜反射和马赫反射进行了理论分析。推导了基于JWL状态方程的爆轰波正规斜反射和马赫反射压力及马赫杆高度的计算模型；提出了改进Whitham方法中的慢变函数k(ξ) 的理论计算方法。使用PBX 9501炸药和JH-2炸药的试验结果对计算模型进行验证，理论计算结果与试验结果吻合较好。试验结果表明，基于JWL状态方程建立的理论计算模型，对于凝聚炸药爆轰波相互作用后发生的正规斜反射和马赫反射，能够较准确地描述其爆轰参数分布和传播规律。

供气方式对脉冲爆轰火箭发动机工作频率影响的试验研究

彭振;翁春生;白桥栋;李宁;马丹花;蒋弢;王研艳;胡洪波

兵工学报. 2011, 32(5): 584-588.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2011.05.014

摘要 (237)

可视化

为了研究不同供气方式对以汽油/空气为推进剂的脉冲爆轰火箭发动机（PDRE）爆轰过程和频率的影响，设计加工了切向进气、切向/轴向混合进气和切向/径向/轴向组合进气的3种进气道装置，分别安装在内径为80 mm的爆轰管上进行试验，成功实现了PDRE的多循环工作。研究表明：增加进气孔数量与合理的设置进气方式，可以提高PDRE工作频率和增强爆轰波的强度；采用切向/径向混合进气方式的PDRE既可以提高管内气流速度，又利于可爆混合物空间分布均匀，实现了频率15 Hz的稳定爆轰。研究结果对优化PDRE的整体设计具有参考价值。

应用VLW状态方程计算炸药的爆轰参数

吴雄

兵工学报. 1985, 6(3): 11-20.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1985.03.002

摘要 (231)

可视化

本文应用相似理论提出了一个以Lennard-Jones6-12势为基础的简化维里模型，即VLW爆轰产物状态方程，编制了FORTRAN VLW程序，计算了CHNO，CNO，HNO，NO，HN，CHNOF及CHNF等各种类型炸药的爆轰参数，并与实验值以及目前国内外普遍采用的BKW与LJD等状态方程的计算值作了比较。结果表明；本文VLW状态方程之计算值更符合实验值，因此，具有良好的应用前景。此外对于难度大的高阶维里系数的计算，可简便地由熟知的第二维里系数求得。

高密实含能颗粒床燃烧转爆轰的实验与理论研究

:金志明;翁春生;:杨涛

兵工学报. 1998, 19(1): 5-9.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1998.01.002

摘要 (228)

可视化

给出了高密实含能颗粒床燃烧转爆轰现象的实验研究结果。根据实验观察到的现象，建立了描述燃烧转爆轰的两相流数学物理模型，并对模型中的某些本构关系作了改进。用MacCormack差分格式和自适应网格技术，对伴有强冲击波形成的物理过程进行了数值求解。数值预测的火焰传播、诱导爆轰长度和稳态爆轰速度与实验结果基本吻合，其结果与作者已发表的燃烧转爆轰的机理分析相一致[1]。

PBX-HMX-A炸药非稳态爆轰特性的研究

胡栋

兵工学报. 1988, 9(4): 7-13.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1988.04.002

摘要 (228)

可视化

本文独立地提出了研究炸药反应区特性的方法——楔形有机玻璃法，并成功地用于炸药非稳态爆轰特性的研究。该方法的优点是：能真实反映炸药的爆轰特性，方法简单，精度较高(约为2～3%)，仅需实验一发就可确定炸药的反应区特性。利用该方法测量PBX-HMX-A炸药不同厚度时的爆轰特性表明：在PBX-HMX-A炸药中存在非稳态爆轰，爆压增长不大。当装药厚度L为10mm时，爆压P为3i.55GPa,装药厚度增加到45mm以后，在测量精度内爆压P无明显增长，为35.54±0.29GPa。爆速D为8.68km／s。采用平面透镜或平面透镜、lOmm厚有机玻璃衰减层作为寻{爆系统时，爆压没有明显改变。

TNT爆轰生成纳米金刚石晶核生成和长大的估计

:恽寿榕;黄风雷;:周刚;:高凤霞;陈权;马峰;陈鹏万;赵生

兵工学报. 1998, 19(3): 214-218.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1998.03.005

摘要 (224)

可视化

以实验测定的爆轰压力和比容等空间分布参数为依据，用简单理论估算温度和反应度，用晶粒均匀成核和长大理论估算了TNT爆轰游离碳在上述热力学条件下的金刚石成核和长大过程，估算的金刚石得率与实验值相符。

工程陶瓷微爆轰弧加工过程的观察与分析

张保国;田欣利;郭昉;唐修检;王健全

兵工学报. 2011, 32(12): 1524-1530.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2011.12.017

摘要 (222)

可视化

建立了微爆轰弧加工（MDAM）实验系统，对工程陶瓷MDAM过程进行观察及分析。通过运用高速摄像和电流信号测量技术手段，对微爆轰弧的外观形态及工作电流对其影响进行了分析，对Si₃N₄和Al₂O₃两种材料的轰击蚀坑形成过程进行了高速摄像观察，并利用扫描电镜（SEM）观察了轰击蚀坑的表面及截面形貌。结果表明，微爆轰弧的直径随着工作电流的增大而增大，轰击蚀坑直径随着轰击时间的延长而逐渐扩展。Si₃N₄陶瓷加工时升华分解，蚀坑表面结构疏松，并在亚表面由热冲击造成横向裂纹。Al₂O₃陶瓷在加工时直接熔化，生成的蚀坑表面密布微裂纹，截面上部的变质层主体成分为玻璃相。

内聚爆轰加载下金属圆管的自由面速度测量初探

李雪梅;金孝刚;李大红;郑君

兵工学报. 2007, 28(10): 1252-1255.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2007.10.022

摘要 (221)

可视化

Baidu(6)

利用不等长“刺猬”状电探针布局方法，对滑移内爆加载下金属圆管的自由面（内表面）速度历程作了探索性测量，获得了不同装药厚度下自由面粒子速度v随空间半径R的变化关系，并对结果进行了简单讨论。数据分析初步显示了装药厚度对钢管自由面粒子速度的影响；针对40mm厚硝基甲烷装药条件下实验所得的初始自由面速度vo比基于CJ理论的理论值高，用“爆压增长现象”进行了初步解释。上述工作为进一步开展内爆驱动轴对称结构运动的定量测量奠定了基础。

硝基三唑类衍生物的结构和爆轰性能的理论研究

雷锋斌;朱佳平;曹端林

兵工学报. 2011, 32(1): 8-16.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2011.01.002

摘要 (218)

可视化

采用B3LYP/6-31+G^**方法对21种硝基三唑类衍生物体系进行了全优化，几何优化结果表明所有化合物均无虚频，为势能面上的稳定结构；采用Monte-Carlo方法理论估算了21种化合物的密度，并设计等键等电子反应计算了其生成焓；运用Kamlet-Jacobs预测了爆速、爆压，其爆速在7.08~9.53 km/s之间, 另外也利用B3P86/6-31+G^**方法计算了21种标题化合物中C—NO₂ 和N—NO₂的均裂解离焓，表明1,2,4-三唑热引发键始于N—N键，而不是NC和NN双键的均裂，这一结果与实验相符。同时，三唑环上有一定的芳香性，所设计的系列硝基三唑化合物能量较高，含有C—NO₂键的分子更稳定，1,5-二硝基-1,2,3-三唑、1,4,5-三硝基-1,2,3-三唑和1,3,5-三硝基-1,2,4-三唑从能量、感度等爆轰性能上可以作为含能材料的候选物。

滑移爆轰内部加载圆钢管层裂的二维数值计算

王永刚;贺红亮;王礼立;经福谦

兵工学报. 2007, 28(5): 587-591.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2007.05.018

摘要 (216)

可视化

Baidu(3)

采用非线性动态有限元程序Ls- dyna和损伤累积层裂判据，对滑移爆轰加载下圆钢管的层裂破坏进行了二维数值模拟，分析了钢管层裂发生的物理过程。计算结果表明，炸药与钢管界面处冲击波的折射角随着传播距离增加而增大，钢管中冲击波峰值不断衰减；由于非正向传播的波的相互作用，管内壁自由面速度波形振荡峰值随着时间逐渐减小，振荡周期逐渐加长；要使钢管发生层裂，装药厚度存在上下临界值，在临界值范围内初始层裂片厚度随着装药厚度增加而增大。

低速爆轰中心传火管的传火特性

沈瑞琪;戴实之;叶迎华;朱顺官

兵工学报. 1997, 18(4): 308-311.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.1997.04.005

摘要 (216)

可视化

利用数值模拟和实验，对以低爆轰管(LVD管)为传火载体的中心传火管与普通中心传火管进行了传火性能比较。证明了LVD中心传火管具有良好的轴向点火一致性。

SiC陶瓷/UHMWPE纤维复合结构抗12.7mm穿甲燃烧弹试验与仿真

李永鹏;徐豫新;张健;花培鑫;赵晓旭

兵工学报. 2022, 43(6): 1355-1364.

https://doi.org/10.12382/bgxb.2021.0604

摘要 (207)

可视化

针对SiC陶瓷板、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维板层合而成的复合结构，为掌握组元厚度对其抗弹性能的影响规律，进行12.7 mm穿甲燃烧弹对复合结构的侵彻试验，获得不同撞击速度下的侵彻效果。建立弹体对复合结构侵彻的有限元计算模型，并通过试验验证计算模型的可靠性。采用被验证的计算模型对12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻不同厚度组元的复合结构进行仿真计算，分析复合结构在弹体侵彻下的破坏机制及抗弹性能影响因素。研究结果表明：所建立的有限元模型能够可靠计算12.7 mm穿甲燃烧弹对复合结构的侵彻效应；复合结构抗弹性能随组元厚度增加呈线性增加，SiC陶瓷对抗弹性能的影响较UHMWPE纤维板大；随SiC陶瓷与UHMWPE纤维板厚度比的增加，复合结构抗弹体侵彻性能先增强后减小，当厚度比在0.2~0.4之间时，复合结构抗弹体侵彻性能最佳。

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