镁粉尘燃烧转变为爆轰的研究

本文利用我们研制的多种激波管技术成功地研究了镁粉尘燃烧转变为爆轰(俗称 DDT)过程。研究表明,镁粉尘颗粒大小对镁粉 DDT 过程影响不大。对于强冲击引爆,镁粉尘爆轰压力和速度随着氧含量的增加而急剧增加,它们的相对增加量可达4倍之多;在弱冲击引爆时,镁粉尘仅产生燃烧,其爆炸压力和速度都比较弱;在反射波引爆时,能产生较强的镁粉尖爆轰。本文利用烟膜技术和传感器技术直接证明了镁粉尘爆轰的存在。     

小能量点火脉冲爆震发动机DDT过程数值模拟

模拟了以小能量点火触发爆震的脉冲爆震发动机工作过程。采用有限速率化学反应模型,通过二阶迎风格式差分逼近二维欧拉方程,模拟以丙烷和空气为可爆混合物的脉冲爆震起爆和传播。采用CFD软件中spark ignition模型模拟实验中电火花塞点火。在模拟过程中可以清楚地观察到DDT过程。通过与CEA程序计算结果比较,发现两者C-J值误差小于4%,说明所采用的计算方法和网格生成方法可以用于小能量点火触发爆震的多循环数值模拟。     

不同内径两相脉冲爆震模型机爆震波速的试验研究

利用激光喷雾粒度分析仪分别研究了直射喷嘴与气动喷嘴的雾化情况,直射喷嘴的粒度一般比气动喷嘴大2~5倍。结合以汽油、空气为燃料和氧化剂的3种不同管径脉冲爆震模型机多循环试验,发现汽油粒度对模型机的爆震波速有较大的影响,粒度减小,波速增大,但是均低于C-J理论值。3种内径的模型机所测爆震波速差别不明显,说明对于内径较大的模型机来说,内径对波速没有明显的影响。在模型机爆震范围内,当量比对爆震波速的影响不大,爆震波的峰值压力大小与爆震波速之间没有明显的联系。     

煤气浓度对其爆炸压力的影响研究

在理论分析及大量实验的基础上,探讨研究了煤气浓度与其爆炸压力的对应关系,结果表明,爆压沿煤气最佳浓度的两边递减,这对于深入认识多元爆炸性混合气体爆炸特性,预防这类爆炸事故的发生,具有一定的指导意义.     

壳装高能固体推进剂的殉爆实验与数值模拟

随着现代固体推进剂能量的提高和火炸药技术的融合,含有炸药颗粒的高能固体推进剂具有较高的机械感度和冲击波感度,极易发生殉爆现象。为深入探询固体推进剂的殉爆特征,采用实验和数值模拟对比分析方法,研究了某高能固体推进剂的殉爆过程,揭示了壳装高能固体推进剂的殉爆特性。研究发现,由于主发推进剂爆炸冲击波的瞬间冲击作用,造成被发壳体局部破坏形成碎片,碎片高速撞击推进剂药柱颗粒,使被撞击区域热能无法均匀分布,集中在碎片的尖锐棱角或突出处,导致相应质点温度剧增达到临界爆发点,最终导致被发推进剂发生殉爆。     

爆震频率对脉冲爆震发动机性能影响的试验研究

从影响脉冲爆震发动机爆震频率的因素出发,采用汽油为燃料,空气为氧化剂,研究了爆震频率对脉冲爆震发动机性能的影响。试验测取了各个爆震频率下稳定爆震的化学当量比范围,同时测试了不同工况下的爆震波压力、推力及爆震波速,发现当爆震频率较低时,发动机的工作范围较宽,爆震波压力、波速接近充分发展的理想爆震波,说明已产生了稳定、充分发展的爆震,脉冲爆震发动机的平均推力随着爆震频率的提高接近线性增大;但是随着爆震频率的提高,它的稳定工作范围变窄,爆震的强度降低。     

混合气体燃烧中压力对爆震波特性参数影响研究

采用平衡常数法对烃一空气混合气体燃烧中爆震燃烧产物的平衡温度、平衡压力及爆震波速进行了计算与分析。在此基础上研究了混合气压力对爆震波特性参数的影响。研究结果表明：在同一混气余气系数下，平衡温度和爆震波速随混气压力的增大而增大，而平衡压力则随混气压力呈线性增大。同时，对于不同燃料，分子量越大，其平衡温度、平衡压力就越高。     

脉冲爆轰技术及其难点分析

简要介绍脉冲爆轰技术的基本原理及其在能源、航空、航天等领域中的应用背景，分析了该技术中供料过程、起爆过程、防振防噪等技术难点，针对部分具体问题提出应在进料问题中考虑进料速度与混合效率和能量损失之间的统一性问题，分析了流动混合过程中起爆对缩短从爆燃到爆轰转变距离的有利和不利因素，指出振动和噪声等问题对脉冲爆轰技术带来的不利影响。     

倾斜入射方向的固体推进剂喷焰微波衰减研究

目的研究微波入射角对固体推进剂喷焰微波衰减的影响. 方法计算微波以倾斜或垂直方式入射固体推进剂喷焰时的微波衰波,并且对一完全膨胀的实验室缩比发动机的微波衰减进行了实验研究. 结果计算结果和实验结果比较吻合. 结论计算和实验结果表明倾斜方向的微波衰减比垂直方向的微波衰减大.     

微型固体短脉冲推力器基型样机试验研究

对微型固体短脉冲推力器基型样机进行了试验研究 .所进行的两组共 2 1发试验的技术数据表明 :所设计的推力器样机工作正常 ;瞬发点火具与高燃速推进剂的匹配性能良好 ;测试系统的动、静态性能符合测试要求 ;瞬态参数的测量结果可信 .测得的推力器的技术指标为点火延迟短于0 3ms ,总冲大于 3N·s ,平均工作时间短于 16ms     

固体火箭发动机三维药柱燃烧仿真的新方法

研究和开发了一种新的固体火箭发动机复杂三维药柱内腔燃烧推移和燃面计算的仿真方法和程序，该程序大大扩展了固体火箭发动机的设计能力，较国内现有的同类程序有明显改进．用户利用它可简捷地构造出药柱的初始形状，并获得设计所需的几何参数，根据这些计算结果进行再设计，直至达到满意的结果为止．文中也讨论了这一方法的优势与不足．     

障碍物强化爆震起爆和传播的数值模拟与验证

采用非稳态二维轴对称数值模拟的方法研究了圆环形障碍物对爆震起爆和传播的影响,并通过实验进行了验证。研究表明:爆震形成之前,激波的反射与聚交能够产生高温高压点,并大大提高该区域的反应速率,促成局部能量的快速释放,产生局部爆炸;火焰传播速度与相对于障碍物的位置有关,具有极高的脉动特性;DDT(deflagration to detonation transition)过程中迅速增压是在火焰传播到一定区域后开始,在该区域形成向2个方向传播的压缩波,向未燃区传播的压缩波不断加强形成爆震,向已燃区传播的压缩波称为回传爆震,不断衰减;障碍物导致爆震管中压力温度分布极不均匀,与没有障碍物的爆震管完全不同。     

固体推进剂燃速的超声波测量

为了实时测量固体推进剂燃速与燃烧室压强的关系,利用超声波数据采集卡搭建了超声波实时燃速测量系统,通过调节点火药量和密闭燃烧器容积可以调节密闭燃烧器的压强范围.经过实验得到了低压范围内的实时燃速数据以及燃速与压强的对应关系.结果表明,利用超声波燃速测量系统可以一次性获得给定压强范围内的实时燃速;燃面附近的高温层会使厚度测量值偏小,对燃速测量没有影响;在点火初期,燃面高温层建立的非稳态过程影响超声波声速;在接近试件燃尽的时刻,推进剂两个端面的回波信号产生干扰.     

既有铁路拓宽路堑石方近人爆破的设计与施工

确保既有线行车安全是铁路既有线路堑拓宽爆破施工首先要考虑的因素,通常采用的爆破方法需要大量的防护设施,耗费较大。本文介绍了蓝烟铁路复线路堑爆破中首次采用的新型、安全、高效的近人爆破方法。根据试爆资料确定了近人爆破施工中单位耗药量k“=0.5k'(k'为标准松动漏斗单耗）的经验公式,提出孔口单耗的新概念,以此为依据导出了爆破中孔口间距a、排距b、装药量q等参数计算公式。提出了利用爆破岩体自身设置三角形安全隔离带的方法,并对施工要点做了简要的介绍。     

城市固体垃圾的热解特性研究

在对广州市固体垃圾中各种可燃物分类并进行热解实验的基础上 ,分析了垃圾中不同可燃物及其混合物的热解特点 .广州市固体垃圾热解气体的热值可达 884 7～ 15 5 16kJ/m3 ,完全满足垃圾焚烧处理或热解燃烧处理的需要 .试验结果表明 ,比焚烧处理 ,热解燃烧更易有效地控制固体垃圾给城市带来的二次污染     

Two-Dimensional Euler Adaptive Mesh Method on Detonation

The adaptive mesh refinement(AMR)method is applied in the 2-D Euler multi-component elastic-plastic hydrodynamics code(MEPH2Y).It is applied on detonation.Firstly,the AMR method is described,including a conservative spatial interpolation,the time integration methodology with the adapitve time increment and an adaptive computational region method.The advantage of AMR technique is exhibited by numerical examples,including the 1-D C-J detonation and the 2-D implosion ignited from a single point.Results show th...     

预混气体爆轰波传播定性仿真建模研究

借助定性仿真,建立预混气体爆轰波的传播定性模型,推理分析不同初始压力下,预混气体爆轰波传播速度,研究预混气体爆轰波爆轰过程中传播速度与初始压力的关系,且采用定量的实验验证定性的建模推理分析结果.结果表明,定性推理分析的结果与实验结果是一致的,即随初始压力的逐渐增大,爆轰波的传播速度逐渐加大.爆轰波传播定性建模推理分析对安全传输可燃性气体和管道阻火器的安全使用具有重大意义.     

分子间炸药EAR的爆轰行为

为了找出分子间炸药的爆轰机理 ,通过实验和数值模拟方法研究了EAR15炸药的爆轰行为 .结果表明 ,EAR15是非理想炸药 .因为在爆轰区参加反应的和未反应的硝酸铵 (AN)都从界面上吸收能量 ,从而导致了炸药的非理想爆轰特性 .由实验数据可知 ,爆轰波阵面上仅有 19% - 4 9%的AN发生了反应 ,其余呈惰性     

固体物料应力松弛特性的研究

通过萝卜的应力松弛试验,得出萝卜在不同加载速率、不同方向取样时的流变学参数:松弛应力、松弛模量和松弛时间,从而得出应力松弛曲线。其松弛模量随加载速率的增大而减小,径向取样时这种变化比轴向更为明显。在同一加载速率下,轴向试样比径向试样松弛时间短。因此建立用四单元Maxwell模型来描述萝卜的应力松弛现象,为机械设计及鉴定品种质量提供了理论依据,为预测机械损伤、提高产品质量、探索新的控制方法和判断依据提供最佳参数。     

并敷爆炸材料传爆状态的数值模拟及分析

为研究并敷爆炸材料的传爆状态，利用ANSYS／LS-DYNA 2D对不同爆速爆炸材料并敷段的爆轰过程进行了数值模拟，其结果与实验结果和理论分析结果吻合的很好，验证了理论分析的合理性，同时证明了数值模拟方法在并敷爆炸材料爆轰波传播中的适用性和科学性。研究工作对于光面爆破、预裂爆破等爆轰机理的研究和工程爆破实践具有重要的指导意义．