高能推进剂燃烧转爆轰实验研究

建立了高能推进剂燃烧转爆轰（ＤＤＴ）实验系统，对装填密度为８３．５％ＴＭＤ多孔床ＤＤＴ过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律，特定位置的压力、诱导爆轰距离等特征值。实验还发现，ＤＤＴ流场存在一不发光区域，该区将ＤＤＴ流场分隔为爆燃区和冲击转爆轰（ＳＤＴ）区，分析了该条件下的ＤＤＴ机理。     

装填密度对高能推进剂燃烧转爆轰特性的影响

建立燃烧转爆轰（ＤＤＴ）实验系统，对高能推进剂多孔床ＤＤＴ过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律，诱导爆轰距离，爆轰速度和爆轰压力，实验表明，在一定范围内，装填密度与诱导爆轰距离呈“Ｕ”型曲线关系，装填密度与爆速呈线性增长关系，从理论上对实验结果作了定性分析。     

AP/HMX丁羟复合推进剂燃烧转爆轰研究

详细地研究了ＡＰ／ＨＭＸ丁羟复合推进剂的燃烧转爆轰过程。分析了推进剂颗粒尺寸和形状，装药的氧平衡和渗透性对ＤＤＴ的影响；讨论了由冲击波诱起爆轰和由燃烧导致爆轰的特点，并且分析了火箭发动机中实际使用的ＡＰ／ＨＭＸ丁羟复合推进剂装药能否产生ＤＤＴ的可能性。     

高密实含能颗粒床燃烧转爆轰的实验与理论研究

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]。     

基于CE/SE方法的铝粉尘爆轰二维两相数值计算

建立了铝粉-空气管内爆轰的二维两相模型.根据守恒元-求解元的思想,构造了铝粉燃烧转爆轰过程的数值计算格式.采用此格式研究了铝粉尘爆轰管内流场,分析了爆轰管内径向与轴向的压力效应、温度以及颗粒相粒径和气相组份的变化.讨论了铝粉/空气燃烧波在爆轰管内碰撞、反射对转爆轰过程的影响.结果表明,爆轰管内火焰阵面和压力阵面能很好地耦合,爆轰管内铝粉和空气能够形成自持传播的爆轰波.本文的数值计算结果对铝粉尘爆轰研究具有理论指导意义.     

火药颗粒床中的爆轰波结构

用两相连续混合理论研究了火药颗粒床中的两相稳态爆轰波特性。发现相间传热和压缩效应不是决定两相爆轰结构的重要机理，分析了两相稳态爆轰和均相ＺＮＤ理论的差别，讨论了一维两相稳态爆轰的存在条件，为高密实火药床避免爆轰的危险提供了重要信息。     

高能推进剂燃烧转爆轰的实验和数值研究

为研究高能固体推进剂的安全性能，进行了燃烧转爆轰的实验。同时，用两相流模型进行数值模拟。结果明显，数值模拟和实验测得的火焰阵面传播曲线有较好的一致性。这种实验和数值的配合研究加深了对其燃烧转爆轰机理的认识。     

驻定斜爆轰波流场的数值模拟与显示

通过数值模拟和实验显示的方法对驻定在高速飞行体上斜爆轰波流场进行研究．数值模拟基于含反应源项的多组分守恒方程和简化的有限反应速率氢氧两步反应模型,采用高分辨率的ＴＶＤ格式．实验采用２５ ｍ ｍ 滑膛炮发射高速锥形弹丸进入氢－空气混合介质形成驻定斜爆轰波,并获得驻定斜爆轰波的照片．     

高密实含能颗粒床燃料转爆轰的实验与理论研究

给出了高密度含能颗粒床燃料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络技术，对伴有强冲击波形成的物理过程进行了数值求解。     

研究粒状火药床对流燃烧过程的实验装置

用离子探针和压电传感器在高压燃烧器中对５／７，６／７，７／７火药床的对流燃烧过程进行了实验研究，成功地获得了火焰阵面曲线和火焰传播速度以及压力波传播和反射等现象，揭示了粒状火药床对流燃烧过程的燃烧机理，并研究点火强度，装填密度，火药尺寸等因素对燃烧过程的影响。实验结果对火箭推进系统和火炮膛内产生灾难性异常压力机理研究有实际意义。     

含能材料多孔颗粒床中致密波分析

本文采用一维两相流模型模拟了活塞驱动多孔颗粒床这一动态过程。用线方法 ( MOL)对该方程组求数值解。计算表明 ,经过短暂的非稳态过程 ,颗粒床中形成一稳态致密波 ,分析了致密波的结构以及活塞速度边界条件对致密波结构的影响规律。     

密实装药床中点火火焰传播特性的实验与数值研究

以某火炮密实装药为背景,为了研究在中心点传火结构下装药床中点火火焰的传播特性,设计并使用了可视化半密闭爆发器式模拟实验装置。考虑到实验安全性,装置中以尼龙假药粒床来替代真实发射药,通过高速摄影系统拍摄了装药床中点火火焰的传播过程。实验结果表明,点火火焰在前期主要体现为径向传播,直至火焰气体受到药室壁面的约束,径向传播减弱而轴向扩展成为主要特征。基于实验,结合多孔介质模型建立了装药床中点火燃气流的二维轴对称传播模型,并利用FLUENT软件对点火火焰的流动过程进行了数值模拟。将气体高温面等效为火焰面,数值计算得到的气相温度场云图与实验拍摄的火焰图像对比基本吻合,火焰轴向位移的数值结果与实验结果相差不超过7.14%,并由数值计算的火焰位移曲线得出装药床中火焰轴向传播的平均速度为14.1 m/s。     

冲击载荷作用下多孔材料符合结构防爆理论计算

多孔材料具有减震和吸收冲击能量的特点，但是单一的多孔材料强度较低，为降低爆炸冲击载荷对结构的破坏，在混凝土墙壁或者两层装甲钢板中间添加一层或者几层多孔吸能材料（多孔聚氨酯、泡沫铝、铁等）构成多层复合抗爆结构，实现防爆和衰减冲击波的功能。当炸药爆炸驱动飞片高速冲击多层复合结构时，多孔材料产生塑性变形被压实。由于多孔材料冲击波阻抗很低，能够大大地削减应力波的强度。在这个过程中，飞片的冲击能量被减小，和单层结构相比，防爆能力被提高。为研究多层复合结构的防爆机理，应用冲击载荷下的材料动态本构关系，对冲击波在“钢板一多孔材料一钢板”3层介质中的传播规律和各层介质中的冲击载荷进行甘算，并对应力波在多孔材料复合结构中的衰减变化过程进行一维理论分析。     

多孔介质水平分层海底低频地震波的数值模拟

舰船低频辐射噪声在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为获取浅海厚沉积层环境下舰船地震波的传播特性,基于多孔介质波动理论建立海底地震波的三维交错网格有限差分算法,对多孔介质海底低频声源激励的海底地震波进行数值计算。计算结果表明：近场范围内,多孔介质海底地震波的波动成分主要有透射快纵波、透射横波、透射慢纵波和海底界面波;对于远场地震波而言,海水层的波导效应逐渐表现出来,海底地震波的波动成分主要是沿水平方向传播的简正波和海底界面波。     

二维轴对称冲击波在多孔材料中衰减规律的实验研究

本文采用二维拉氏实验技术研究多孔材料中的冲击波衰减规律。该实验技术,包括二维锰铜——康铜环型组合拉氏量计,二维轴对称冲击波加载装置及其测试技术,可同时测得试件中不同拉氏位置上的压力和径向位移的随时间变化曲线。本文测得了多孔Al_2O_3材料和有机玻璃中的二维轴对称冲击波的衰减过程。     

催化床对凝胶火箭发动机工作过程的影响

为了研究相关喷注参数及催化床结构对凝胶火箭发动机燃烧室内流场及工作特性的影响,运用Fluent软件并基于DPM,k－ε标准湍流模型等,对具有不同催化床长度的单组元凝胶单推－3火箭发动机燃烧室内的工作过程进行了数值模拟;结果表明：催化床长度越长,由于氨气分解率的升高,燃烧室温度反而较低,燃烧室压力随之降低。推进剂液滴与催化床间的交互作用,如渗透距离,也对反应特性有相当重要的影响。     

火,炸药颗粒床中的压缩波特性

火药床在点、传火过程中存在严重动态压缩现象,压缩波有可能导致火药颗粒破碎、形成热点甚至引起爆炸.该文以活塞驱动HMX炸药颗粒床所产生的动态压缩为例,对压缩波初态、终态及结构进行了分析,得到一些有价值的结论,并与实验结果进行了比较,两者吻合很好.     

密闭金属空腔中多孔介质相变耦合传热模型研究

针对外加瞬间高能热源,由密闭金属空腔、腔体中多孔介质、多孔介质中可相变工质组合成的耦合态目标传热特性在航空航天领域的特殊应用需求,基于金属腔体、多孔介质中不可压缩流动相变工质的能量守恒、动量守恒、质量守恒等原理,以低气压环境下应用的复杂物理结构的密闭金属腔体为研究对象,建立了由高能高效热源-金属空腔-多孔介质-多孔介质中可相变工质的相变过程的传热特性的数值计算模型,通过典型物理参数状态的仿真,获取了密闭腔体内温度、压力、相变等特征参数随时间和空间变化的数值模拟结果,关键参数的仿真结果与已有试验结果对比一致性好,同时温度、压力、相变等特征参数的变化规律与传热传质理论相吻合。结果表明该建模方案思路的正确性以及仿真结果的有效性。该传热模型可推广应用于激励热源的优化设计、密闭耦合态目标的综合性能优化。