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采用高速转镜分幅相机和电探针技术研究了猛炸药RHT-901和钝感炸药IHE-2的爆轰波直角绕射图像和不同位置上的爆轰波传播时间。从研究得出,两种炸药都在拐角顶点附近绕射,爆轰波传播时间增长,爆速变小。但是两种炸药绕射爆轰波的状态不一样,钝感炸药IHE-2中爆轰波绕过直角时,在拐角顶点附近约10 mm范围内炸药未完全反应,猛炸药RHT-901中爆轰波绕过直角时未出现类似现象。两者相比,钝感炸药中绕射爆轰波速度变化大,波阵面曲率半径小,而猛炸药的绕射爆轰波速度变化小,波阵面曲率半径大。这说明炸药的爆轰波绕射与炸药的冲击感度、反应区宽度有关。 相似文献
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超压爆轰产物声速是建立超压爆轰产物状态方程的基础性实验数据,而CJ点数据是反映炸药爆轰性能的重要参数。利用稀疏波追赶技术,通过光纤探针监测三氯甲烷中稀疏波追赶向前冲击波的过程,测量了不同压力点下JB-9014炸药超压爆轰产物的声速,得到了拉格朗日声速随粒子速度的变化曲线,由Lc线与稳定爆速D的交点确定了热力学CJ点,对JB-9014炸药所得到的CJ压力为28.8 GPa,与通常测量值28.5 GPa仅相差0.3 GPa。介绍了应用光纤探针测量爆轰驱动飞片的速度和平面性的方法,应用该方法得到了飞片的击靶速度和形状,此方法具有较高的测量精度。 相似文献
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为了使爆压测定方法更加方便并且更适合于野外大药量的测量,利用自行研制的压导式连续电阻丝探针,设计了一种改进水箱法,可在单次试验中连续记录炸药爆轰波和水中冲击波波阵面的运动轨迹。同时,为了进一步简化实验装置和操作过程,设计了基于连续压导探针的简化水箱法。利用以上两种实验装置,对不同组分的ANFO炸药进行爆压测量,获得了爆轰波-冲击波波阵面时程曲线。通过对爆轰波段数据拟合,得到了各待测炸药的爆速;利用贴近炸药区域介质中的冲击波数据,拟合得到初始冲击波速度,再结合水和有机玻璃的冲击Hugoniot曲线以及阻抗匹配原理,求解得到各待测炸药的CJ压力和绝热指数。实验结果表明,基于连续压导探针的改进水箱法可准确快捷地测量炸药的爆速、爆压等参数,可作为炸药性能测试技术的重要补充。 相似文献
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为研究以HMX为基的固体高能炸药的燃烧转爆轰性能,采用同轴电探针和压力传感器测试技术对常用的A、B两种压装高密度高能炸药开展燃烧转爆轰实验,研究装药组分和约束条件对压装高密度炸药燃烧转爆轰性能的影响。实验结果表明:这两种压装高密度炸药难以发生燃烧转爆轰;在强约束条件下(45号钢,内径25.4 mm、外径65 mm、长度600 mm),A压装炸药(HMX质量分数为95%,密度为1.86 g/cm3)基本实现了燃烧转爆轰,爆轰诱导距离约为545 mm;在相同的实验条件下,A压装炸药比B压装炸药(HMX质量分数为87%,密度为1.84 g/cm3)更易于发生燃烧转爆轰,即A压装炸药的安定性相对较差。 相似文献
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A. A. Sulimov B. S. Ermolaev S. B. Turuntaev A. A. Borisov M. K. Sukoyan 《Russian Journal of Physical Chemistry B, Focus on Physics》2014,8(3):338-344
The results of experimental investigations and thermodynamic calculations of the detonation of explosive proppant, an RDX-containing water-saturating sand, are reported. The material studied is of interest for use as an explosive additive to propping material injected into hydraulic fractures of oil-bearing beds. The tests were conducted in duralumin casings with cylindrical or planar inner channels. The dependences of the detonation velocity on the RDX content in the mixture in the range of 14 to 74 wt %, RDX and sand particle size, and initial temperature are examined. The critical detonation diameter of the charge decreases with increasing content RDX in the mixture, being only several millimeters at RDX contents of 30 wt % and above. Polydisperse RDX provides a high detonability of such mixtures; use of narrow particle size RDX fractions, especially coarse (0.4–0.7 mm), significantly increases the critical detonation diameter. As the initial temperature of the mixture is increased from 20 to 90°C, the critical detonation width decreases severalfold. The detonation of mixtures in a convergent planar channel occurs at a constant rate, which differs little from the detonation velocity measured in a cylindrical channel. Reaching the place where the opening of the channel is less than the critical width, detonation fails abruptly. Thermodynamic calculations of the detonation characteristics of the explosive proppant are performed using the BKWS equation of state under the assumption that the sand component behaves as an inert additive, being in mechanical equilibrium with the detonation products of the RDX-water mixture. A satisfactory agreement with the experimental data on the detonation velocity and its dependence on the RDX content is demonstrated. This makes it possible to conclude that RDX mixed with water-saturated sand detonates within a narrow reaction zone without significant convective heat transfer to the inert additive. 相似文献
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Effects of tube diameter and equivalence ratio on reaction front propagations of ethylene/oxygen mixtures in capillary tubes were experimentally analyzed using high speed cinematography. The inner diameters of the tubes investigated were 0.5, 1, 2 and 3 mm. The flame was ignited at the center of the 1.5 m long smooth tube under ambient pressure and temperature before propagated towards the exits in the opposite directions. A total of five reaction propagation scenarios, including deflagration-to-detonation transition followed by steady detonation wave transmission (DDT/C–J detonation), oscillating flame, steady deflagration, galloping detonation and quenching flame, were identified. DDT/C–J detonation mode was observed for all tubes for equivalence ratios in the vicinity of stoichiometry. The velocity for the steady detonation wave propagation was approximately Chapman–Jouguet velocity for 1, 2, and 3 mm I.D. tubes; however, a velocity deficit of 5% was found for the case in 0.5 mm I.D. tube. For leaner mixtures, an oscillating flame mode was found for tubes with diameters of 1 to 3 mm, and the reaction front travelled in a steady deflagrative flame mode with velocities around 2–3 m/s when the mixture equivalence ratio becomes even leaner. Galloping detonation wave propagation was the dominant mode for the fuel lean regime in the 0.5 mm I.D. tube. For rich mixtures beyond the detonation limits, a fast flame followed by flame quenching was observed. 相似文献
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为了适应MEMS引信微型传爆序列的需求,针对微型雷管装药高度比对输出威力的影响开展了专门研究。改变装药直径为0.9 mm、装药高度为3 mm的微型雷管中起爆药与猛炸药装药高度比,用猛铜压阻传感器对爆轰输出压力进行测定,得到微型雷管中起爆药的临界高度为0.36 mm。当起爆药高度为1.65 mm时,微型雷管爆轰压力值最大,为10.3 GPa;当起爆药高度小于1.65 mm,HMX炸药高度大于1.35 mm时,随着起爆药高度的减小,猛炸药高度的增加,微型雷管的爆压值减小;当起爆药高度大于1.65 mm、HMX炸药高度小于1.35 mm时,随着起爆药高度的增加,猛炸药高度的减小,微型雷管的爆压值也减小。初步得出了羧铅起爆药和猛炸药的最佳高度比范围为0.69~2.26。 相似文献
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多点激光干涉测速系统和电探针技术均可用于测量高速运动物体的运动参数,为了相互验证测试结果,分析测试系统各因素对测量精度的影响,在平面爆轰波驱动飞片的实验中,利用多点激光干涉测速系统和多组电探针,同时测量金属飞片的自由面速度。将多点激光干涉测速系统测得的飞片速度-时间曲线进行积分,得到飞片的位移-时间曲线,并与电探针测得的飞片到达预定位置的时刻进行对比。结果表明:多点激光干涉测速系统各测点测得的飞片自由面速度随时间的变化曲线一致,各测点测得的速度最大相对偏差为1.45%;对两套测试系统的零时及信号传输时间进行修正后得到,当飞片飞行至5、10、15 mm位置时,电探针测得的飞片到达时刻与多点激光干涉测速系统测试结果的最大偏差值分别为0.02、0.02、0.07 μs;两套系统在同一测点的测试差值随飞片飞行距离的增加而增加,其原因可能是,炸药透镜的波形差对飞片运动的影响随着飞片飞行距离的增加而增大。 相似文献
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假定炸药和爆轰产物处于局部热力学平衡状态, 即它们的压力和温度相同, 利用热力学基本关系建立炸药爆轰过程的连续介质本构模型的一般理论框架. 在此框架下, 炸药爆轰本构模型由一组常微分方程构成, 包括炸药和爆轰产物的状态方程、简单混合法则、化学反应速率方程和能量守恒方程, 易于由成熟的计算方法如梯形法等进行求解. 一组广义Maxwell型非线性固体本构形式的微分方程描述了压力和温度随时间的演化速率与应变率和化学反应速率的关系, 借助简单混合物理论, 其中的系数由炸药和爆轰产物的材料参数确定. 未反应的炸药和爆轰产物采用JWL状态方程, 化学反应率方程采用Lee-Tarver点火-燃烧二项式模型, 模拟PBX-9404炸药的一维冲击波起爆过程和爆轰波传播过程. 计算结果表明了本文给出的本构模型和相应计算方法的有效性.
关键词:
炸药爆轰
本构模型
化学反应率方程
数值模拟 相似文献
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采用贴体坐标下与Level Set方法相结合的爆轰冲击波动力学(DSD)计算方法,研究了180°圆弧形钝感炸药中非理想爆轰波的传播过程。通过数值模拟计算和实验测量的对比分析,得到了180°圆弧形炸药中爆轰波传播的一些规律:圆弧形钝感炸药可以实现定常爆轰,即在极坐标中整个爆轰波以固定角速度转动。这种定常阵面的形状和角速度与圆弧的外半径无关,定常体系依赖于圆弧形炸药的内半径和覆盖圆弧的外壳物质。对描述圆弧形炸药中爆轰波传播规律的经验公式进行了研究,结果表明这些经验公式能够准确描述爆轰波速度的变化,在实验测量和预估方面具有一定的参考价值。 相似文献