装药结构对固体火箭发动机烤燃温度分布的影响

为研究装药结构对固体火箭发动机烤燃特性的影响,以装填HTPE推进剂的固体火箭发动机为研究对象,建立了复合、单孔管形及星孔形3种装药结构的固体发动机烤燃模型。以1和2℃/min的升温速率对小尺寸HTPE推进剂烤燃试样进行烤燃实验,以实验结果为基础,修正了推进剂材料参数。利用Fluent软件对3种装药结构在不同升温速率(β)下的烤燃行为进行了数值模拟。结果表明:装药结构对固体火箭发动机的烤燃响应时间、点火点和快/慢速烤燃的划分都有影响;星孔形装药会导致点火点出现跳跃性变化的临界升温速率效应,而单孔管形装药不存在此现象。在本研究条件下,包含星孔段的复合装药发动机的临界升温速率为0.2℃/min,星孔形装药发动机的临界升温速率为0.3和0.5℃/min,即当0.3℃/min≤β≤0.5℃/min时点火点发生跳跃变化。     

缓释结构对B炸药烤燃响应烈度的影响

为了研究装药在缓释结构作用下的响应特性,设计了弹药烤燃系统及弹体泄压装置,分析了B炸药在热刺激作用下泄压装置对响应烈度的影响,得到了B炸药在泄压结构作用下的升温曲线与响应结果。结果表明,无泄压孔时,装药的响应等级为爆轰反应,装药的响应温度较低,响应时间较短。泄压孔面积为装药面积的2.0%时,装药的响应等级为爆轰反应;泄压孔面积为装药面积的2.5%和3.5%时,装药的响应等级均为燃烧。弹药临近响应时刻冲开泄压孔,降低了炸药内部温度,延长了响应时间。通过数值模拟得到了装药内部温度的分布情况,响应时刻炸药温度呈层状分布,炸药响应点位于炸药顶部。RDX的分解放热是B炸药点火的主要原因。弹药泄压结构可以有效降低弹药响应的剧烈程度,提高装药的热安全性。     

热刺激下不同结构引信的响应机理

为了掌握引信在泄压结构作用下的响应特性,通过自行设计的引信泄压装置,开展了烤燃条件下泄压装置对引信响应剧烈程度的影响研究。试验结果表明,慢速烤燃和快速烤燃条件下,泄压结构均可以有效降低引信响应时刻的内部压力,降低引信在烤燃条件下的响应烈度,但是引信在慢速烤燃和快速烤燃条件下的响应情况存在一定差异。通过数值模拟对引信的响应情况进一步分析,结果表明:慢速烤燃条件下,引信点火点位于传爆药柱中心;快速烤燃条件下,引信点火点位于传爆药底部。点火位置不同使得传爆药的压力释放过程不同,慢速烤燃通过中心点火形成从中心至泄压孔的排气通道来释放内部压力,快速烤燃泄压孔释放部分压力后,剩余压力导致底部端盖被冲破。     

一种隔热弹衣对弹体装药反应的影响

采用烤燃试验研究了一种隔热弹衣对弹体装药反应的影响。通过对比包覆隔热弹衣试验件和无隔热弹衣试验件火烧后的反应状态,发现隔热弹衣对弹体装药反应等级没有明显影响,但可有效延迟装药热点火反应时间达32min,为火灾环境下弹药救援处置赢得时间。进一步分析发现,隔热弹衣的热防护效果不仅与其自身的低导热性有关,也与隔热弹衣和弹体之间的空气间隙有关。     

JO-9159与JB-9014复合药柱爆轰驱动平面飞片实验与数值模拟

为了研究串联复合药柱(JO-9159/JB-9014)结构尺寸对能量输出的影响,采用有限元软件AUTODYN对标准平面飞片实验进行数值模拟,并进行了实验验证,结果表明,飞片速度实验值与计算值的相对误差为0.2%~3.0%,比动能相对误差为0.4%~6.0%,因此模型是可信的。利用该模型及材料物性参数,对不同高度比的串联复合装药结构进行数值计算,研究结构尺寸变化和复合装药能量释放的规律,得到高能炸药和钝感炸药尺寸比与飞片速度的指数关系公式。数值模拟研究表明,随着高能炸药组成增加,爆轰驱动飞片的第1峰值速度和第2峰值速度越来越接近,而钝感炸药组成较大时,第1峰值速度较第2峰值速度较小,整个速度历史随着时间的推移有较大的跃升过程。     

高灵敏复合光波导硫化氢气体传感器的研究

通过浸渍提拉法制备出TiO₂薄膜/锡掺杂玻璃复合光波导(OWG)元件,在其表面利用旋转甩涂法固定一层酞菁锌(ZnPc)敏感层,制备了高灵敏度的硫化氢(H₂S)复合OWG气体传感器。优化传感器的制备条件,当提拉机的提拉速度为80 mm·min^-1、匀胶机转速为1600 r·min^-1、ZnPc的质量分数为0.05%时,该传感器对H₂S气体的选择性响应最佳,可以检测到体积分数为1×10^-9的H₂S气体。此外,该传感器在一个月内表现出良好的稳定性。     

EFP水下成型影响因素的数值模拟

由于密度、压力等物理量存在差异,爆炸成型弹丸(EFP)在空气和水中的成型过程差别较大。为了优化水下EFP的设计方案,利用AUTODYN有限元软件开展仿真研究,详细讨论了装药、药型罩及弹前空气域3部分共7个变量对EFP水下成型过程的影响,最终得出适合水下EFP装药的设计参数。根据仿真结果,总质量为1 kg的EFP装药优化后的设计参数:炸药长径比为1.5,炸药种类选择爆速较高的HMX,药型罩材料为紫铜,切向锥角α为145°,壁厚δ为2 mm,弹前空气域长度为3倍装药半径,起爆半径r为0.4倍装药半径。该方案对优化EFP速度、长径比及动能等有较好的效果。     

原位漫反射红外光谱研究升温速率对HMX炸药热分解过程的影响

原位红外光谱法是一种新兴的动态研究方法。该方法具有原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点,能够实时跟踪材料在不同温度下的化学变化,测定材料的微观结构与温度的关系。采用原位漫反射红外光谱研究了炸药1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)分别在每min 5, 10, 20和40 ℃四种不同升温速率下的热分解行为。研究结果表明：在5 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX环发生分子内结合,在10, 20和40 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX发生分子间成环,形成稳定的八元环结构。随着温度的升高,C—N键的断裂数率远高于N—N键的断裂速率。随着升温速率的增加,C—N键的起始分解温度增加,表明增加升温速率会引起HMX分解的滞后。检测到HMX的分解所释放出CO₂, N₂O, CO, NO, HCHO, HONO, NO₂和HCN共八种气体,升温速率的变化未改变HMX的分解机理。     

ZnO/BiOBr复合材料制备及可见光催化降解RhB性能研究

通过溶剂热法制备不同ZnO和BiOBr摩尔配比的ZnO/BiOBr复合光催化剂。ZnO与BiOBr摩尔比为1∶2时,ZnO/BiOBr复合材料光催化降解罗丹明B的性能最好,可见光照120 min,罗丹明B(20 mg/L)去除率达98.89%,降解速率常数为0.040 50 min^-1,是纯BiOBr的4倍。紫外-可见漫反射和荧光光谱分析显示较纯ZnO,ZnO/BiOBr(1∶2)吸收带红移,光子利用率提高,且光生电子-空穴复合机率降低。通过电子顺磁共振波谱仪和半导体能带理论对降解机理进行分析,结果显示降解过程主要通过·O₂^-、·OH自由基的氧化作用,ZnO与BiOBr之间形成界面电场,降低了电子-空穴的复合机会。     

深紫外分光光度检测系统的稳定性及灵敏度研究

现有的国标光度法无法直接测定流程工业中连续反应单元生产过程的污染物,主要原因是氧气在深紫外区对紫外光的吸收干扰了紫外分光光度计对目标物质的检测,导致检测结果存在一定程度偏差。因此,解决这一问题的关键核心是稳定获取深紫外区不同特征波长物质的高灵敏光度信息。在紫外分光光度计基础上加装氮气输配系统,同时设计了自动进样流通池及进样托盘以实现检测间隙自动进样功能,减少检测间隙氮气消耗。为提高仪器稳定性,分别精准控制通入仪器内部光学系统区、样品室和数据接收区三个腔体的氮气流量,数值分别为6,2和3L·min^-1,使仪器基线平直度平均值由0.108降低至0.010,较空气条件削减了90.7%。通过对比空气与氮气两种气氛下直接测定SO₄^2-的吸光度、灵敏度、灵敏度变化量和线性范围的差异,发现氮气气氛下检测结果的吸光度和灵敏度在光程b=1～100mm范围内均有提升,灵敏度变化量随b=1mm时的10.42%增大至b=100mm时30.65%,线性范围却随光程的增加由0.09g·L^-1缩短至0.03g·L^-1<...     

反相高效液相色谱法测定维格列汀

建立反相高效液相色谱法测定维格列汀的含量。采用Venusil MP C18色谱柱（250mm×4.6mm,5μm）,流动相为磷酸盐缓冲溶液(称取20mmol·L^-1磷酸二氢钾,用85%浓磷酸调至pH3.0)-乙腈（88:12,V/V）,检测波长为210nm,流速为1.0mL·min^-1,柱温为25℃。维格列汀在5—500μg·mL^-1范围内与峰面积呈良好的线性关系（r=0.9999）,维格列汀的平均回收率为102.0%,RSD为2.65%。方法准确、简便,适用于维格列汀的定量分析。     

FOX-7在α→β相变过程中的特性

为了解新型高能低感炸药FOX-7的α→β相变具体过程,采用扫描电子显微镜、在线热台仪和显微共聚焦拉曼测试等方法,从晶体的宏观结构和微结构角度详细研究了α→β相变过程中晶体的变化情况,探究了升温速率、晶体形貌和晶体缺陷等不同因素对相变的影响。结果表明:在α→β相变过程中,相变是从晶体的某一缺陷处开始逐步扩散至整个晶体;晶体尺寸、升温速率和晶体形貌对相变有不同程度的影响,晶体尺寸越大、升温速率越慢、晶体外形呈块状时相对更易于发生相变,但差异并不明显;晶体发生相变后经常会出现裂纹、破碎、透明度降低等现象。采用多巴胺原位聚合包覆FOX-7晶体可以在一定程度上延缓α→β相变的发生。     

炸药枪击试验和数值模拟研究

HL-10炸药是一种以RDX为基的含铝炸药,为了研究该炸药在子弹或金属破片撞击作用下的安全性,利用12.7 mm机枪法对钢壳包覆的柱形HL-10装药进行了枪击试验,试验结果表明,炸药没有发生燃烧或爆轰现象,由此可定义该炸药的枪击感度试验反应等级为1级。建立了炸药枪击试验的计算模型和数值计算方法,对子弹撞击和穿透炸药过程进行了三维数值模拟计算,计算结果与试验结果相符,分析了子弹速度对HL-10炸药枪击感度的影响,其结果可为炸药安全性评价分析提供理论根据。为了进一步验证计算模型和方法,对美国的PBX-9404炸药的枪击作用过程进行了计算分析,结果表明,PBX-9404炸药在枪击作用下发生了完全爆轰反应,与Neff等人的试验结果相吻合。     

RP-HPLC测定普瑞巴林胶囊

建立以反相高效液相色谱法测定普瑞巴林胶囊含量的方法。色谱柱为Waters Sunfire C₁₈（4.6mm×150mm,5μm）,流动相为磷酸盐缓冲液-乙腈（95:5,V/V）,柱温30℃,流速1.0mL·min^-1,检测波长为205nm。普瑞巴林在0.2147—2.1466mg·mL^-1浓度范围内线性关系良好,回归方程为:Y=1492321.09X+1516.89（r=0.9999）;平均回收率为100.2%,RSD=1.26%（n=9）。该法准确、简便、快速、可靠,能有效控制普瑞巴林胶囊的质量。     

调速对低比转数离心泵外特性和内流场的影响

调节转速可以改变泵性能,满足一定的性能需求。本文以带分流叶片的低比转数离心泵为研究对象,研究转速对其外特性和内流场的影响。结果表明:转速增加到1717 r·min^-1时,流量6 m³/h下的扬程提高到11.5 m,达到使用要求。调速后的性能基本满足泵相似定律,但增速提高了最高效率值。调速基本不影响叶轮内相对速度,但改变动扬程和势扬程。对于同一流量,增速所提高的动压在蜗壳中转化为静压。增速使得压力脉动的主要频率从4倍轴频增加到8倍。     

弱点火条件下炸药燃烧转爆轰的数值模拟

考察颗粒炸药从传导燃烧到对流燃烧再到爆轰的过程.对装填密度为85%的HMX颗粒炸药的燃烧转爆轰过程进行数值模拟,分析传导燃烧、对流燃烧和爆轰的发展过程.点火早期燃烧速度很低,火焰面在8.16 ms之内只前进了不到0.2 mm;形成对流燃烧之后燃烧速度快速增加,只用了0.1 ms就形成了速度为8 165 m·s^-1的稳定爆轰.当炸药颗粒直径或点火压力减小时,形成稳定爆轰所需的时间增加.     

加压高通量CFB上升管气固流动特性实验研究

通过实验的方法考察了加压下,平均粒径为137μm、密度为2490 kg·m^-3的Geldart B类颗粒在固体通量为183～773 kg·m^-2·s^-1的高通量循环流化床上升管内的流动特性。结果表明,加压下七升管压降曲线近似线性分布。随着操作压力的增加,上升管底部颗粒浓度先增大后减小,顶部颗粒浓度逐渐增大,密相区的范围也逐渐增大。加压下截面平均颗粒浓度随颗粒循环速率和操作气速的变化和常压相类似,即随颗粒循环速率的增加而增加,随操作气速的增加而降低。     

低损耗宽带近零色散高非线性光子晶体光纤设计

提出了一种兼具低损耗、宽带近零色散和高非线性的光子晶体光纤结构,该结构光纤包层空气孔直径从纤芯向外层方向渐进增加;应用多极法,通过改变包层空气孔间距Λ、各层空气孔直径和空气孔层数N_r,对光子晶体光纤色散、损耗和非线性特性进行分析,获得了各特性随包层结构参数变化的规律,并最终设计出最佳结构参数。计算结果表明,该结构光纤存在3个零色散点,在1.25～1.55 μm较宽的波长范围内,色散值波动小于0.27 ps·nm⁻¹·km⁻¹,色散斜率小于0.008 ps·km⁻¹·nm⁻²,1.55 μm波长处损耗为0.021 dB/km,在常用的飞秒激光泵浦波长0.8,1.06,1.55 μm处非线性系数分别达到78.6,60.4,38.2 W⁻¹·km⁻¹。     

红蓝复合光谱对两个生态型羊草光合生理特性的影响

采用LED红蓝光源激发产生不同比例、不同强度红蓝复合光,对实验控制培养的两个生态型羊草光合生理特性进行研究。两个生态型羊草在红蓝复合光低于50 μmol·m-2·s-1时光合作用不能进行,红蓝复合光强高于50 μmol·m-2·s-1后,光合速率、气孔限制值和蒸腾速率不断上升,但灰绿型羊草在红蓝复合光达到1 150 μmol·m-2·s-1、黄绿型羊草在红蓝复合光达到907 μmol·m-2·s-1后,光合速率不再增加,出现光饱和现象,同时气孔限制值增加以减少水分过多的消耗,蒸腾速率下降。植物在各个生理指标之间进行权衡,保证在生理损伤最小的情况下获得最大生产能力。在高光条件时,蓝光对光合的作用已逐渐消弱,红光对光合生理的作用逐步增强。在同样的红蓝复合光源照射条件下,灰绿型羊草在保持较低的气孔限制和较高水平水分消耗时,依旧能有较高的光合速率,表明灰绿型羊草光合生产能力和生理的适应性强于黄绿型羊草。对两个生态型羊草光合生理特性产生影响的主要因素就是红蓝复合模拟光谱。     

高恢复压力氟化氘增益发生器技术研究

增益发生器是影响高能氟化氘(DF)化学激光器恢复压力的核心组件,采用传统增益发生器的DF激光器尾气恢复压力约为6.7 kPa。设计了一种紧凑化TRIP型增益发生器,突破了高腔压运转、主气流气幕和激射腔边壁回流抑制等关键技术,实现了DF激光器尾气恢复压力的大幅提高。实验结果表明,在面积比流量为1.3~3.3 g·s^-1·cm^-2的范围内,随着增益发生器面积比流量的提高,激光器尾气恢复压力有效提高,面积比功率持续增加;在面积比流量为3.3 g·s^-1·cm^-2条件下,DF激光器可以实现26.7 kPa背压(海拔10 km大气压)下的高效运行。