密实火药床中的燃烧转爆轰研究综述

本文简要叙述了密实火药床中燃烧转爆轰(Deflagration to Detonation Transi-tion)的研究概况,DDT研究的一般实验手段和方法,DDT的数值模拟——两相流方面的模型,DDT的形成机理以及不同因素对DDT的影响.最后,对DDT今后研究工作提出展望.     

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。     

悬浮RDX粉尘的爆轰波结构

使用两相流模型,对管中悬浮黑索金(RDX)粉尘混合空气的爆轰过程进行了理论分析。粉尘的爆轰波模型是以两相流模型为基准,气体和颗粒具有不同的速度及温度。本实验就RDX粉尘浓度对点火延迟、爆轰波压力、温度的影响进行了研究,得到了爆轰波中各物理量分布,并确定了RDX粉尘爆轰的浓度极限。     

高密实火药床燃烧转爆轰的数学模型

本文对以往燃烧转爆轰数学模型进行了评价.根据现代高性能火炮密实装药的特点,建立了能描述燃烧转爆轰(DDT)现象的一维反应两相流数学模型.其改进包括:考虑火药的可压缩性;提出了与DDT过程相适应的临界点火着火判据;利用熵不等式导出固相体积分数守恒方程;建立了颗粒守恒方程;引进了适合高压的非理想气体状态方程.最后给出了算例.     

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.     

高装填密度火药颗粒床燃烧转爆轰的数值分析

建立了描述一种高装填密度火药颗粒床燃烧转爆轰（DDT）的反应两相流模型，用Mao Cormack有限差分格式求解了控制方程，数值分析揭示了这种火药床DDT过程的一些重要特征，还分析了各种因素对DDT过程的影响。     

基于两相流理论的膨胀波枪炮内弹道机理

利用一维两相流理论建立了膨胀波枪炮发射过程的四阶段动力学模型,计算了14.5 mm膨胀波弹道枪、14.5 mm机枪(单发)和14.5 mm无坐力弹道枪的发射过程,分析了3种武器的内弹道特征量的变化规律.结果表明,与常规闭膛枪炮相比膨胀波枪炮在不减小弹丸初速的情况下能大幅度减小后坐;与无坐力枪炮相比膨胀波枪炮大大提高了火药利用效率和弹道效能.     

爆轰波的拐角效应（英）

爆轰波绕过急拐角或弧形拐角会产生不同的波形,其冲击波速度或爆速是相同的,但爆压却不同,这可以从不同的发光强度看出,爆轰波绕过急拐急后的光输出弱于绕过弧形拐角的发射光强度,虽然这也是由于压力不同引起的。     

爆轰波的拐角效应(英文)

爆轰波绕过急拐角或弧形拐角会产生不同的波形 ,其冲击波速度或爆速是相同的 ,但爆压却不同 ,这可以从不同的发光强度看出 ,爆轰波绕过急拐角后的光输出弱于绕过弧形拐角的发射光强度 ,显然这也是由于压力不同引起的。     

Application of Two-dimensional Viscous CE/SE Method in Calculation of Two-phase Detonation

The method of two-dimensional viscous space-time conservation element and solution element (CE/SE) can be used to calculate the gas-liquid two-phase interior flow field in pulse detonation engine (PDE). In this paper, the evolution of the detonation wave and the distribution of its physical parameters were analyzed. The numerical results show that the change of axial velocity of gas is the same as that of detonation pressure. The larger the liquid droplet radius is, the longer the time to get stable detonation wave is. The calculated results coincide with the experimented results better.     

基于两相流理论的火炮内弹道设计方法及其在新型装药设计中的应用

将现代内弹道理论应用于火炮内弹道设计过程,不仅使得火炮内弹道设计变量的选取不再局限于传统的装填密度、相对装药量和火药弧厚等;而且能将弹丸启动时间、压力波等经典模型无法描述的状态量纳入火炮内弹道设计过程,这对现代高性能火炮的设计是十分重要的.由于各评价标准均由火炮两相流模型计算获得,因此,基于两相流理论的火炮内弹道设计方法能更加精确地描述火炮的弹道性能与设计变量之间的关系.同时,采用多属性决策方法进行弹道设计方案的选择,使得火炮弹道方案的选择更加合理.     

大口径高速平衡炮不同发射药应用探讨

为了保证平衡炮在大药室、长传火距离和大装药量装填条件下的发射安全,讨论了大口径高速平衡炮发射一般发射药的选择原则,用经典内弹道理论对不同发射药作了计算与分析,在建立平衡发射两相流理论模型的基础上对管状药和粒状药的发射作了压力渡强度安全对比分析,结果表明,所设计的装药结构在保证发射初速大于960 m/s的要求下,膛压低于300 MPa,压力波动也在安全范围之内,总体上选用双基管状药优于三基粒状药.     

大口径长药室平衡炮发射装药多点点火特性

针对大口径长药室平衡炮内药量大,轴向点传火距离长,点传火条件复杂等问题,对设计的多点点传火结构建立了两相流计算模型。控制点火位置发火的数目,得到了几种传火管内的火药流动过程和燃气释放规律。对同一规格的传火管在相同装药量下,分别采用单点点火、两点点火及多点点火三种方式点火,对所得到的点传火时间、点传火压力及空隙率等反应点传火特性的特征量进行了对比。结合大口径平衡炮多点点火试验结果,验证了多点点火技术的计算结果。结果表明,单点点火和两点点火在3.3 ms左右仍有火药仍未点燃并出现明显堆积现象,而多点点火在2.43 ms时火药已经接近全部燃完,且各特征量分布较为均匀。为此,在大口径长药室平衡炮以及其它一些装药量大的大口径火炮中采用多点点火技术可以有效改善传火时间,增加点传火安全性,抑制火药堆积。     

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。