1L慢烤燃装置温场分布数值模拟与试验研究

建立了一种1L慢烤燃装置模型,通过数值模拟分析其内部温场分布的影响因素和机理,通过改变模型中隔板尺寸、导流板形状、风扇数量和风扇转速等条件,研究了各种工况下烤燃装置内烧瓶周围温场分布。模拟结果表明,风扇数量与转速、隔板尺寸、导流板形状均会影响烧瓶周围温场分布的位置,但仅有风扇转速会影响温场响应的灵敏度、温场达到稳定所需时间和温场分布均匀性。理想的慢烤燃装置可实现的温场分布性能为:响应时间低于1 s,达到稳定时间低于30 s,均匀度在0.2℃左右。建立试验装置,在烧瓶外侧布置温度传感器,所得温场分布和温场均匀度与模拟结果一致。     

一种含能硝基化合物对低燃速低燃温双基推进剂性能影响

为进一步降低低燃速低燃温双基推进剂的燃速、燃温,对一种含能硝基化合物的降温、降速效果进行了实验研究,设计了系列含无机铅盐、有机铜盐及过渡元素金属催化剂的双基配方。通过燃速测试及高压差示扫描量热法(PDSC)研究上述推进剂的燃烧性能和热分解特性。含该硝基化合物的推进剂DSC曲线呈三峰放热,放热峰峰温分别在200℃、280℃、350℃左右,第三峰不明显。结果表明:该含能硝基化合物能有效降低推进剂的燃速、燃温,但使推进剂的压强指数增大,而加入催化剂能改善推进剂的燃烧性能,使压强指数降低,分解放热量也降低。     

HTPB/RDX/Al/DOA复合体系流变特性研究

为研究剪切速率对端羟基聚丁二烯(HTPB)/黑索金(RDX)/铝粉(Al)/己二酸二辛酯(DOA)即(HTPB/RDX/Al/DOA)复合体系流变特性的影响,在50℃和60℃、不同剪切速率条件下,对固体组分(由RDX和Al不同配合比组成)不同用量制得的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系进行流变测量。研究表明,对固体组分用量小于60%的复合体系,流变特性表现为牛顿流体特性,随着固体组分用量的增大,零剪切速率的表观黏度依次增大,非牛顿流体特性依次增强,固体组分用量为90%制得的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系,在60℃条件下,零剪切速率对应的表观黏度为82.7Pa·s,剪切速率为200s-1的表观黏度为1.9Pa·s。对于70%、80%、90%的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系,存在一个黏度转变的临界剪切速率,在剪切黏度小于该临界剪切速率条件下,体系黏度不变。     

PBX炸药共振声混合实验研究Ⅱ

通过共振声混合实验样机,对固含量为90%的PBX炸药进行了共振声混合的均匀性实验研究和机理分析,实验量级为300 g。实验结果表明,振动强度是影响PBX炸药混合的重要因素,振动强度过小或过大都不能实现被混物料内部的质量交换,并且在混合的不同阶段,由于物料性状不同,所需要的最佳振动强度也不同,90%固含量的PBX炸药所需的最佳振动强度在30～55左右,最佳混合方式是在一定范围内采用交变振动强度进行混合。     

螺压推进剂成型工艺过程安全性分析

为提高螺压推进剂成型工艺过程的安全性,从剪切流动、绝热压缩和过热分解等视角,对推进剂在单螺杆压伸成型工艺过程中发生危险的可能性进行论述。系统地分析了药料在螺杆和模具内的流动状态,通过模拟实验,研究了推进剂在压伸过程中的热分解(着火)温度,通过实验数据分析了热分解的原因。结果表明:在药料剪切强度下降的情况下,固体床的断裂将意味着压伸的失败;在排气不畅的情况下,压伸过程的断料有可能形成绝热压缩而引发严重后果。     

共振声混合工艺用于火炸药实验室 制备的优越性评估

对B炸药及PBX炸药实验室级别制备的共振声混合(RAM)工艺进行研究，实验量级为200 g，所用设备为2 kg级共振声混合实验样机。实验结果表明，共振声混合能够满足B炸药和PBX炸药的均匀混合，相比现有混合工艺，效率分别提升36%和114%；所得B炸药和PBX炸药产品，在外观、内部结构、密度和感度方面与现有混合工艺所得产品一致。针对火炸药实验室制备大批次、小量级的特点，共振声混合工艺具有混合速度快、工艺环节少、易清理、安全性好的优势。     

硝化甘油喷射硝化器喷雾效果优化及试验验证

喷射硝化法是目前最常用制备硝化甘油的硝化方法,但实际应用中常会出现批次与批次之间喷射效果差别太大、雾化效果不均匀等情况,对硝化甘油的制备产生了一定程度的影响。为了分析不同结构参数对喷射器喷射效果的影响,进而优化喷射器的结构,本文使用相位多普勒技术(PDA)的检测方法,检测了不同喷嘴安装形式、不同加工精度、不同流体喷嘴的轴向位置等不同结构参数下喷雾颗粒的粒径及速度分布。通过试验,得出了不同结构参数下雾化颗粒粒径、颗粒速度的轴向及径向分布规律,并得出了最优喷射器喷嘴结构,使雾化后颗粒的粒径降低至40μm以下,颗粒速度降低至3 m/s,对工厂的实际生产有一定的指导作用。     

低燃速低燃温双基推进剂燃烧性能的调节

为调节低燃速燃温双基推进剂的燃烧性能(燃速及压强指数)，探索铅、铜盐和碳黑等燃烧催化剂在该类推进剂中的催化效果，从理论燃温在900～1700K的低燃速双基推进剂中选出4种作为基础配方，分别加入不同种类的铅盐、铜盐及碳黑等燃烧催化剂，改变催化剂的加入量及搭配关系，进行了一系列试验研究。同时还研究了辅助增塑剂对推进剂燃烧性能的影响。结果表明，常规的铅、铜盐和碳黑等催化剂在低燃速低燃温推进剂中仍能发挥催化作用，作用效果与催化剂的品种及加入量相关，特别是使用复合催化剂时，对燃烧性能的调节更为有效。不同品种的辅助增塑剂对燃烧性能也有影响。     

低燃速低燃温双基推进剂的催化燃烧

研究了含普通铅、铜盐催化剂的低燃速、低燃温双基推进剂的燃烧性能、热分解性能及熄火表面形貌特征和元素分布。观察到如下试验现象：(1)熄火试样表面元素分布不均匀,C元素和催化剂在熄火表面均有不同程度的积累;(2)含催化剂的试样燃烧熄火表面有大小不等的球体出现,催化剂不同,形成的球体直径分布不同,球体成分以Pb为主,兼有少量其它元素,各球体相互连接形成链状、短枝状;(3)含和不含催化剂的配方未燃表面无球体出现。结果表明,适用于普通双基推进剂的铅、铜盐催化剂在低燃速低燃温双基推进剂中同样具有催化作用,对热分解性能也有重要影响。