化学放热系统环境温度和热爆炸延滞期的关系

以边缘超临界化学放热系统的"平方根反比定律"为理论基础,通过分析绝热系统热爆炸延滞期的定义,得出了绝热系统热爆炸延滞期在边缘超临界条件下的新计算方法.以此为基础,应用LambertW函数得出了均温系统和非均温系统在边缘超临界条件下的环境温度和热爆炸延滞期之间的函数关系.进而定义和计算了含能材料的高温点火可靠度.结果表明: 边缘超临界化学放热系统的超临界环境温度和热爆炸延滞期之间的函数关系不是简单的数学函数,而是由化学放热系统的活化能、指前因子、反应热、比热容、密度等物化参数决定的复杂函数.     

用热爆炸临界温度评价火药装药热安全性的试验方法

探索采用热爆炸临界温度(Tcr)评价火药装药热安全性的可行性及合适的试验条件和数据处理方法,研究了双基推进剂和改性双基推进剂的多种尺寸装药的热爆炸试验,获得了装药在一定温度下发生燃烧的延滞期及热爆炸临界温度。结果表明,可用热爆炸临界温度评价双基或改性双基推进剂不同装药体系的热安全性,最佳试样直径为20~25mm。延滞期采用10h和最低爆炸(燃烧)温度与最高不爆炸(燃烧)温度相差5℃的结束试验的假设条件对于双基或改性双基推进剂是合理的。采用lnr(半径)-Tcr拟合外推获得的Tcr值比文献报道的方法获得的Tcr值低。     

熔铸炸药热爆炸临界工艺温度的计算方法

为评估熔铸炸药装药工艺的热安全性,提出一种热爆炸临界工艺温度的计算方法。以纯DNTF炸药的性能数据,计算不同工艺温度下的热爆炸延滞期,并将其与实际工艺处理时间进行比较,从而确定其热安全水平以及发生热爆炸的临界工艺温度值。计算结果表明：在常规工艺条件下,处理DNTF炸药不会发生热爆炸反应;但随着工艺处理量的增加,发生热爆炸的危险性也会不断增加。该计算方法对于熔铸工艺参数的制定具有重要意义。     

DNAN炸药的烤燃实验

采用自行设计的一种烤燃实验装置,对一种新型熔铸载体炸药2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的热安全性进行了实验研究,得到其自发火温度、热爆炸延滞期和热爆炸临界温度,并与传统熔铸载体炸药TNT进行了对比.实验结果表明,DNAN的自发火温度为346.7 ℃、5 s爆发点为374.1 ℃、活化能为48.37 kJ·mol-1.DNAN在220 ℃的环境温度下,放置48 h没有发生反应;230 ℃时,药剂发生不完全燃烧;当温度达到240 ℃以上时DNAN发生热分解反应;理论计算DNAN在通常的熔铸温度(100 ℃)下的热爆炸延滞期,表明了在该温度下熔铸是安全的.     

DNAN 炸药熔铸工艺安全性分析

为确保新型载体炸药DNAN熔铸装药过程的安全性,着重从炸药的基本特性和装药工艺流程等方面对熔铸装药工艺进行安全分析,并采用自行设计的一种烤燃试验装置,对DNAN的热安全性进行试验研究,得到其在不同温度下的热爆炸延滞期。结果表明:DNAN在220℃环境温度下,放置48 h没有发生反应;230℃发生不完全燃烧;当温度达到240℃以上时发生热分解反应;理论计算DNAN在通常的熔药温度(100℃)下的热爆炸延滞期,表明DNAN的装药工艺安全可靠。     

热爆炸试验数据处理中采用近似时的误差分析

采用自研热爆炸装置对炸药A进行了热爆炸试验,采用指数形式拟合了温度与延滞期的关系,分析了拟合方程在不同温度条件下的近似结果及近似处理时的误差。分析了在lnt与1/T存在线性关系的温度范围内,采用有限个数据点去外推时的误差及外推时试验数据选取的原则。采用多种方式计算临界区域和超临界区域绝热至爆时间及各种近似处理的误差。结果表明：对于炸药A而言,采用指数拟合时延滞期误差最大为20%;当温度大于480 K时可以认为是远大于临界温度,近似所产生的误差为1.2%;在452.15～461.15 K温度范围内 lnt与1/T存在线性关系。采用接近临界温度的数据外推时更接近真实值;在临界值附近的数据越多外推时越精确;在热爆炸试验设计和数据处理时要选择热爆炸临界温度附近的试验点。     

加速老化对炸药件安全性的影响研究

为了解老化对PBX-6炸药件安全性的影响,分别开展了温度75℃、100 d和65℃、180 d的加速老化试验.对加速老化前后的炸药件,进行了热爆炸试验、火烧试验和跌落试验,对比分析了试验数据,结果表明,老化炸药柱的热爆炸延滞期缩短,热安全性降低;老化炸药件的烤燃时间缩短,烤燃温度降低,爆燃后对炸药外壳的破坏程度更大,热...     

含AP的浇铸PBX炸药的热安全性

用自行研制确定火炸药热爆炸临界温度(Tcr)的试验装置测定了直径为10,15,20,30 mm和40 mm,长径比为1∶1的含高氯酸铵(AP)的PBX-A药柱的热爆炸临界温度。用Tcr测定和5 s爆发点试验装置测定了85℃老化70 d前后PBX-A的热爆炸临界温度和5 s爆发点。获得了PBX-A炸药在恒温热刺激下的响应程度,不同直径药柱的热爆炸临界温度,爆炸延滞期(t)与温度(T)的关系以及PBX-A炸药老化前后的热性能变化。结果表明,直径小于40 mm的无约束PBX-A炸药装药在恒温条件下仅发生燃烧。由拟合方程外推直径1 m长径比为1∶1的PBX-A炸药药柱的热爆炸临界温度大于120℃。lnt与1/T只在有限温度范围内呈线性关系。85℃老化70 d前后PBX-A炸药的热爆炸临界温度不变,5 s爆发点降低4.6℃。     

均一温度系统的热爆炸和起爆延滞期

本文扩展了均相放热系统在接近临界点时“温度-时间”历程的理论结果,提出了适用于反应速度常数随温度和浓度变化的情况的一般形式。首先,在不考虑反应物消耗时,得到了热爆炸系统起爆延滞期t_(ign)/t_(ad)=M′/(ψ/ψ_(cr)—1)~(1/2),给出了比例常数M′的数值。其次,研究了反应物消耗的影响及其对相应的热爆炸判据的修正,推导了普遍适用的公式,给出了修正系数中φ′的值。     

烤燃温度对凝聚炸药热起爆临界温度影响的研究

为了研究凝聚炸药在不同热烤温度下的热分解情况及相应规律,文中采用以RDX为基的高能炸药,以1℃/min的升温速率并采用恒温控制技术,进行了不同温度下的热烤试验,利用FLUENT软件对不同温度下的热爆炸延滞期进行了数值模拟。结果表明,烤燃温度对凝聚炸药的热分解有重要影响,在1℃/min的升温速率条件下,当恒定温度达到178℃后,实验用高能炸药发生自加热反应,最终导致点火;随着炸药装药量的增加,炸药热起爆临界温度在逐渐降低。     

热爆炸临界参数的新算法

根据变分原理，提出了计算热爆炸临界Ｆ－Ｋ参数的新算结果表明，这是一种精度度高，计算量小的方法。     

炸药爆炸事故冲击波,热辐射和房屋倒塌的伤害效应

讨论了冲击波伤害机理，包括直接伤害和位移伤害机理，推导了冲击波肺伤害死亡半径，头部和身体撞击死亡半径耳鼓膜破裂半径公式；讨论了火球热辐射伤害效应，推导了其伤害半径公式；讨论了房屋倒塌的伤害效应，介绍了其死亡人数的估计方法。     

DDT-抑制剂对PU-RDX在撞击作用下爆炸反应传播的影响

本文较系统地研究了一些DDT-抑制剂(FPA)对PU-RDX在撞击作用下的感度、爆炸反应被抑制情况及样品残存率的影响，初步揭示了FPA对撞击作用下RDX的爆炸反应传播的影响实质。结果表明．单一FPA的存在可以明显降低以PU包覆的RDX的反应传播，使样品残留量加大；而FPA的复配作用则较为复杂。     

气体爆炸抑制技术研究

本文根据气体爆炸反应的链式反应理论 ,考虑其从点火到爆炸需要一定的成长时间 (秒级 ) ,设计安装了一套气体爆炸抑爆实验装置。在此装置中 ,用复合爆炸抑制系统 ,对液化石油气和甲醇裂解气 (主成份为 co)进行了抑爆效果实验 ,研究了干粉剂用量、干粉分散均匀度和抑爆系统干粉喷散作动时间对抑爆效果的影响 ,给出了抑爆过程的压力—时间曲线。实验结果表明 :本文所提供的抑爆技术是可行的。通过及时喷洒一定量的灭火干粉 (或水 ) ,可使石油液化气爆炸峰值压力下降 59.5% ,可使甲醇裂解气爆炸峰值压力下降 43.6% ,并最终导致燃爆熄灭。     

某型高能固体火箭发动机烤燃性能研究

为研究某型高能固体发动机的热安全性,建立了发动机在火烧环境下的有限元计算模型,数值模拟了发动机及装药在不同烤燃工况下的温度分布和爆炸延迟期。研究表明,大型发动机烤燃特性与小型发动机呈现相同规律,热扩散速率在快速烤燃工况下较大,温度梯度在慢速烤燃工况下较大,烤燃速率对推进剂起始反应位置有一定影响。发动机尺寸和快烤环境温度对其热安全性影响较大,发动机尺寸减小和温度升高均导致推进剂点火延迟时间明显降低。     

氧平衡对粉状硝铵炸药爆炸性能影响的数学计算方法

通过建立粉状硝铵炸药配方设计的数学模型,研究了在不同氧平衡条件下无梯硝铵炸药、铵梯(油)炸药和含铝铵梯油炸药的理论爆热、有毒气体排放量和炸药比容;证实降低粉状硝铵炸药的氧平衡,炸药的爆热降低,有毒气体CO排放量增加,炸药的比容略有增加;本文提供了一种设定氧平衡条件下,获得最大爆热的配方设计方法和有毒气体量、爆热、比容的预估计算方法,对炸药配方的最终确定具有一定帮助.     

DDT－抑制剂对PU－RDX在撞击作用下爆炸反应传播的影响

本文较系统地研究了一些ＤＤＴ－抑制剂（ＦＰＡ）对ＰＵ－ＲＤＸ在撞击作用下的感度、爆炸反应被抑制情况及样品残存率的影响，初步揭示了ＦＰＡ对撞击作用下ＲＤＸ的爆炸反应传播的影响实质。结果表明．单一ＦＰＡ的存在可以明显降低以ＰＵ包覆的ＲＤＸ的反应传播，使样品残留量加大；而ＦＰＡ的复配作用则较为复杂。     

可燃气体(或蒸汽)爆炸特性参数测定

对可燃气体（或蒸汽）爆炸特性参数的测定方法进行了研究，给出了几种可燃气体（或蒸汽）与空气混合物混合爆炸的爆炸极限的最小点火能数据，所测得的数据填补了国内空白，与国外已报道的数据具有较好的可比性，通过试验总结出的可燃气体（或蒸汽）的爆炸特点为安全技术人员的防爆工作提供了良好的依据。     

AHEAD弹子弹空间运动规律分析

根据小口径子母式反导弹药的结构，子弹装填方式以及开舱原理，建立了其开舱后子弹运动规律的运动模型，并进行计算机仿真，得到了子弹散布与子弹装填方式，母弹结构等因素的关系，为该弹毁伤效能的提高以及弹药结构的优化提供了理论依据。     

CP、RDX和Pb（N3）2热分解及爆轰特征的对比研究

以ＤＳＣ热分解实验、感度实验及爆轰参数测试的结果为依据，研究了典型猛炸药ＲＤＸ、起爆药Ｐｂ（Ｎ＿３）＿２和性能介于二者之间的ＣＰ炸药的热分解规律及爆轰行为的异同。