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爆轰法合成纳米氧化铝的实验研究 总被引:5,自引:0,他引:5
以硝酸铝为原料,混入泰安粉维持稳定爆轰,进行了爆轰合成纳米氧化铝的实验研究。经过对实验样品进行高分辨率透射电镜、X射线衍射、热分析和比表面积测定,证实爆轰中产生的氧化铝为纳米尺度球型粉末,其粒度主要分布在10~50 nm之间,平均粒度约为25 nm,晶型为中温的-Al2O3。从对实验结果的讨论说明,该纳米氧化铝是在爆轰反应区内以离子或分子态直接凝聚而成的,由于凝聚与生长过程在微秒量级内完成,故其颗粒生长没有择优取向,呈完整的球型。 相似文献
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高能炸药爆轰波反应区流场的拉格朗日分析方法 总被引:3,自引:3,他引:3
给出了一种简单的、对高能炸药爆轰反应区流场进行拉格朗日分析的方法。若已知未反应炸药和反应产物的状态方程,采用适当假设,我们可以在不知道反应速率函数的情况下得到爆轰反应区中的关系p()和u()等。根据这些关系及爆轰反应区中拉氏量计的实验结果p(t)[或u(t)],通过插值或数据拟合可以得到爆轰反应区中的反应流场。我们将此方法应用于PBX-9404炸药,并得到其爆轰反应区中的反应流场。 相似文献
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炸药的反应区数据对爆轰过程的精密建模具有重要意义,为了得到JOB-9003炸药的反应区信息,采用光子多普勒测速仪(PDV)对JOB-9003炸药的爆轰反应区进行了实验研究。实验中利用火炮发射高速蓝宝石飞片冲击起爆被测炸药,在炸药后表面安装镀膜氟化锂(LiF)窗口测量炸药一维稳态爆轰时的界面粒子速度,测试过程的时间分辨率小于1 ns,测速相对不确定度小于2%。通过读取界面粒子速度时程曲线的拐点来确定CJ点,根据阻抗匹配公式计算炸药的CJ压力。研究结果表明,JOB-9003炸药界面粒子速度时程曲线上存在较为明显的拐点,JOB-9003炸药的化学反应时间为(11±2)ns,对应的化学反应区宽度为(0.075±0.014)mm,JOB-9003炸药的CJ爆压为(35.6±0.9)GPa,冯诺依曼(Von Neumann)峰处的压力为(47.9±1.2)GPa。 相似文献
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在爆轰反应区的热密产物流中进行Brown运动的最初碳原子珠通过任意碰撞在C-J面处聚结成碳液滴。这个过程可以近似用胶体理论的快速聚沉动力学来描述。假定在爆轰反应区末端爆轰产物中碳液滴数等于聚沉过程结束时的碳滴数,则在此基础上计算得到的类金刚石碳滴的生成时间在爆轰反应区的时间长度内,实验中得到的超细金刚石的大颗粒(~20nm)含有约7.3610 ̄5个原子,其对应反应区内的液态碳滴可以近似处理成严格进行两分子反应的碳的十九级滴,当碳滴所包含的碳原子数达到以上特定值时,爆轰反应过程结束,因此碳滴形成时间能被估算出来。 相似文献
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为了对金属约束条件下的定常非理想爆轰进行理论研究,对未反应炸药和爆轰产物采用JWL形
式状态方程,对金属采用p(,T)形式状态方程。采用过爆轰前导冲击波的流线偏转角在影响域内沿高度线
性变化的假设,并且由未反应炸药和金属的冲击波极曲线的交点确定爆轰冲击边缘角,则可从未反应炸药斜
冲击波极曲线关系式求出爆轰前导冲击波阵面的形状。采用爆轰前导冲击波阵面之后的流线是直线的假设,
则爆轰流动控制方程由偏微分方程变为沿流线的常微分方程,沿着所有流线求解便给出爆轰化学反应区内
声速线与化学反应结束线的位置。理论分析同时给出约束金属折射冲击波后面的流体的流动状态。理论结
果给出的爆轰化学反应区结构特征和约束金属内的流动状态特征与高精度数值模拟的结果符合良好,说明
本文中给出的理论方法具有良好的合理性和适用性。 相似文献
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设计了几何相似的三种尺寸的半球形塑料粘结TATB炸药系统。进行了驱动铜飞层和冲击有机玻璃靶的模比(或相似)实验及二维数值模拟计算,揭示了这种炸药系统散心爆轰波相对强度增长的行为。结果表明:在小尺寸情况下,炸药的爆轰性能明显偏离比例律(scaling law),但偏离并不很大;对于工程应用爆轰装置的精细计算,若采用不考虑化学反应的爆轰产物经验状态方程,需要用不同的状态方程参数描述不同尺寸炸药系统的行 相似文献
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Three-dimensional numerical simulation of detonations in both a circular tube and a coaxial tube are simulated to reveal characteristics
of single spinning and two-headed detonations. The numerical results show a feature of a single spinning detonation which
was discovered in 1926. Transverse detonations are observed in both tubes, however, the single spinning mode maintains the
complex Mach reflection whereas the two-headed mode develops periodically from the single Mach reflection to the complex one.
The calculated cell aspect ratio for the two-headed mode changes from 1.09 to 1.34 as the radius of axial insert increases
from r
1/R = 0.1 to 0.9. The calculated cell aspect ratio for r
1/R = 0.1 is close to the experimental results without an axial insert. The formation of an unreacted gas pocket behind the detonation
front was not observed in the single spinning mode; however, the two-headed mode has unreacted gas pocket behind the front
near the axial insert.
相似文献
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An analysis of theoretical models and experimental investigations of the detonability of unconfined detonation in uniform
gaseous mixtures shows a disparity in results. The present study is limited to propane, acetylene and methane diluted with
oxygen or air in variable proportions and initial pressures at ambient temperature conditions. Because of the disparity in
results, a simple and general formulation of critical initiation energy for gaseous detonations has been investigated. The
problem has been formulated using the conservation equation of total energy enclosed by the shock. From this, a simple form
for the critical energy has been deduced. This approach leads to a good simulation in uniform mixtures, regardless of initiation
conditions. Some applications are presented in this paper.
A new experimental study on the detonability of methane/oxygen mixtures diluted with propane and/or nitrogen is reported.
The gaseous mixtures are confined in a cylindrical vessel. The initial conditions are various equivalence ratio and pressure
under room temperature. In the case of methane/oxygen mixtures, the predetonation radius varies directly with the cell width.
The constant ratio is in the order of 18, slightly different from the classical relation R
c= 20λ. For propane the slope variation of the critical energy versus initial pressure depends on the dilution.
We have compared the critical energy obtained by several authors with the theoretical values. Fuel ratio and initial pressure
are the chosen parameters. These comparisons show that the formulation allows for the prediction of the critical energy of
detonation of uniform mixtures with a good estimation range. The correlation between the different geometries has been deduced
and a test has been conducted as well in the case of stoichiometric methane/oxygen and acetylene/oxygen mixtures versus initial
pressure for a cylindrical detonation.
Received 9 January 1996 / Accepted 24 January 1997 相似文献
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Experimental study on spherically imploding detonation waves 总被引:1,自引:0,他引:1
Spherically imploding detonation waves propagating in a stoichiometric propane-oxygen mixture in a convergent hemispherical space having an innerdiameter of 800 mm were experimentally investigated with an intention to clarify the reason for the anomalous increase of the pressure and temperature behind the imploding detonation waves observed in a smaller vessel having an inner-diameter of 360 mm. The relations between the radial distance of the detonation front, the peak pressure, spectroscopic temperature at the imploding detonation front and those behind the shock waves reflected from the implosion focus show almost the same tendencies as in the smaller convergent space. The pressure as well as the temperature at the imploding detonation front increases, with the propagation of the implosion, more rapidly than theoretically estimated. The reason for it is attributed to the double imploding detonation waves.This article was processed using Springer-Verlag TEX Shock Waves macro package 1990. 相似文献
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凝聚炸药非理想爆轰的数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
本文对凝聚炸药非理想爆轰的数值模拟进行了系统介绍。对敏感、钝感炸药的理想与非理想爆轰的数值模拟方法、宏观反应速率方法及近年发展起来的DSD(DetonationShockDyntimics)方法和波阵面追踪法,以及对这些方法的适应能力、存在的主要问题进行了分析与讨论。 相似文献
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大型水平爆轰管中悬浮铝粉爆炸过程的实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
铝粉的燃烧与爆轰性能是粉尘爆炸领域研究的热点.利用长29.6m,内径199mm,配有40套喷粉扬尘系统的水平爆轰管,在40J电火花点火条件下,实现了悬浮铝粉-空气混和物火焰加速、爆燃、爆轰及其转捩过程,测得了爆炸波传播过程中的压力信号,并且观察到了爆轰波的稳定传播现象.实验结果表明,当铝粉浓度为300 g/m3时,在距离点火端10.15m(长径比L/D=51)处发生了DDT,测得的爆轰波传播过程中管内的最大爆速为1840m/s,最大峰值超压为10.5MPa.铝粉尘爆炸波在爆轰管内的传播过程可分为爆燃段、爆燃转爆轰(DDT)、爆轰增强以及稳态爆轰四个阶段. 相似文献
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建立了长2 800 mm、内径为50 mm的圆管内爆轰波传播实验装置,采用光电二极管探测火焰锋面以获得爆轰波的传播速度,采用烟迹法记录爆轰波的胞格结构。通过在管道不同位置设置阻塞率为1的聚丙烯薄膜,研究不同初始压力下不同氩气稀释浓度的C2H2+2.5O2+nAr预混气体爆轰波在通过全阻塞障碍物前后传播速度及胞格结构的变化。结果表明,气相爆轰波在达到稳态爆轰后,在通过全阻塞薄膜障碍物的过程中会产生2种不同的传播形式:速度亏损和爆轰失效。气相爆轰波穿过不同区域的传播过程可以分为3个阶段:稳态传播阶段、速度亏损阶段或爆轰失效阶段、过驱爆轰阶段。 相似文献
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Doppler interferometry study of unstable detonations 总被引:2,自引:0,他引:2
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气相爆轰物理的若干研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
爆轰现象的研究已经有一百多年的历史了,爆轰物理的研究取得了许多重要进展.本文从爆轰波的经典理论、胞格爆轰波的多波结构、气相爆轰波形成机理、气相爆轰波传播机制等方面综述了相关的若干研究进展,评述了这些进展的科学性与局限性,并探讨了将来可能的研究方向.这些研究进展主要包括:CJ(Chapman-Jouguet)理论和ZND(Zel'dovich,von Neumann,D?ring)模型、爆轰波多波结构、爆轰胞格特征、直接起爆和爆燃转爆轰过程、热点起爆机制、爆轰波稳定性、扰动爆轰波的传播等.爆轰波是以超声速传播的自持燃烧现象,涉及了激波相互作用、燃烧化学反应、湍流扩散和流动不稳定性等复杂的气动物理过程,相关研究具有重要的学科理论意义.另外,爆轰燃烧具有高效的热化学能释放特点,在先进的热力推进技术方面有着重要的应用背景,因此相关研究也具有重要的工程应用价值. 相似文献