熔铸混合炸药慢速烤燃机理研究
发布时间：2021-12-28 14:12
熔铸炸药是现代武器工业中用途最广泛的主炸药之一。为探究熔铸混合炸药在慢速烤燃过程中的流动特征、温度变化规律、自热反应与点火点位置分布等诸多特性,以典型的B炸药为研究对象,利用自行设计的一次性加热装置,对三种不同尺寸的烤燃弹进行不同升温速率下的慢速烤燃试验,通过预置的微型铠装热电偶,获得了试验过程中不同测点处的温度-时间变化曲线。试验结果表明,对于不同尺寸的烤燃弹,无论升温速率的快慢,最终响应的位置均在药柱上部靠近端盖附近;当升温速率为1℃/min时,随着弹体尺寸的增大,内部装药还未完全熔化时,烤燃弹就已发生响应。且内部测点处的温度曲线表明,烤燃过程中炸药上半部的熔化速率高于下半部;当升温速率为3.3℃/h时,在烤燃过程中,炸药内部与外壁的温差随弹体尺寸的增大而增大,对于尺寸较小的烤燃弹,最早出现自热反应的位置在装药中心,但最终响应位置依然在顶部,而尺寸较大的两种烤燃弹,内部温度变化特点也出现一定的差异。从三种尺寸的烤燃弹测点温度-时间曲线可以看出,炸药并非从熔化后就开始流动。为进一步认识熔铸B炸药在烤燃过程中的流动特性,利用基于Bingham流体的炸药粘度模型,对B炸药的慢速烤燃过程做...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ODTX试验装置
LX-07炸药的ODTX试验样本
中北大学学位论文5图1-3B炸药在STEX试验中的响应过程Fig.1-3ResponseprocessofCompBinSTEXtestHobbs[33-36]通过STEX与SITI试验并结合数值模拟，分析了TNT与B炸药在烤燃过程中内部流动情况与温度变化差异，发现与TNT不同，B炸药熔化后内部仍类似于固相，处于几乎静止的状态，直到温度升至140℃左右时，B炸药的流动性突然增强，数值分析拟合的结果显示此时炸药的粘度从2.5×105Pas突变为0.2Pas，温度场随后逐渐体现出层状分布的特点，Hobbs认为烤燃过程中B炸药内部的对流情况并不能用简单的Boussinesq近似理论解释，炸药的粘度不能简单地看作是一个常数，熔化后炸药悬浮液体系中的大量固相颗粒将阻碍对流的形成，粘度突变是由于RDX颗粒大量溶解造成的。需要指出的是，以往国内外学者在熔铸炸药烤燃过程的研究工作中，大多将炸药的粘度处理为常数或简单的与温度有关的函数[37-41]，虽能较为准确地预测炸药的点火位置，但不能很好地描述烤燃过程中炸药的内部温度分布及其变化规律，且通过上述研究也发现，B炸药在烤燃过程中表现出许多纯熔铸炸药所没有的流动特性，特别是粘度突变这一重要现象。因此，想深入了解熔铸炸药在热刺激过程中内部的流动情况，势必需要进一步结合炸药的粘度变化与流变特性并加以分析。1.2.2熔铸炸药的流变特性1956年，Gey[42]使用Ostwald毛细管粘度计分析了温度与杂质含量对TNT粘度的影响，发现TNT的粘度随温度的升高而降低，且合成过程中的副产物对TNT粘度的有一定的影响。同年，Moore[43]使用经过改良的Ostwald粘度计测量了不同温度下TNT、2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）、苦味酸与DNAN等含能材料的粘度，并通过最小二乘法
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNAN基熔铸炸药的慢烤相变及传热特性[J]. 王帅,智小琦,王雪,周捷. 火炸药学报. 2019(04)
[2]2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药慢速烤燃过程传热特征分析[J]. 周捷,智小琦,刘子德,王雪,王帅. 兵工学报. 2019(06)
[3]2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸炸药研究进展[J]. 蒙君煚,周霖,曹同堂,王亲会. 含能材料. 2020(01)
[4]DNAN/HMX熔铸炸药的流变特性[J]. 蒙君煚,周霖,金大勇,曹少庭,王亲会. 含能材料. 2018(08)
[5]DNAN炸药烤燃特征[J]. 陈朗,李贝贝,马欣. 含能材料. 2016(01)
[6]不同钢种导热系数随温度变化规律的研究[J]. 蒙玉勇,王建军,周俐,王向红. 钢铁钒钛. 2013(03)
[7]熔铸混合炸药用载体炸药评述[J]. 王亲会. 火炸药学报. 2011(05)
[8]考虑相变的炸药烤燃数值模拟计算[J]. 陈朗,王沛,冯长根. 含能材料. 2009(05)
[9]3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的研究进展[J]. 郑伟,王江宁. 含能材料. 2006(06)
[10]TNT/RDX悬浮液的流变学性质[J]. 徐更光,徐军培. 兵工学报. 1991(02)
硕士论文
[1]影响熔铸混合炸药慢烤特性的因素研究[D]. 刘子德.中北大学 2019
本文编号：3554199
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ODTX试验装置
LX-07炸药的ODTX试验样本
中北大学学位论文5图1-3B炸药在STEX试验中的响应过程Fig.1-3ResponseprocessofCompBinSTEXtestHobbs[33-36]通过STEX与SITI试验并结合数值模拟，分析了TNT与B炸药在烤燃过程中内部流动情况与温度变化差异，发现与TNT不同，B炸药熔化后内部仍类似于固相，处于几乎静止的状态，直到温度升至140℃左右时，B炸药的流动性突然增强，数值分析拟合的结果显示此时炸药的粘度从2.5×105Pas突变为0.2Pas，温度场随后逐渐体现出层状分布的特点，Hobbs认为烤燃过程中B炸药内部的对流情况并不能用简单的Boussinesq近似理论解释，炸药的粘度不能简单地看作是一个常数，熔化后炸药悬浮液体系中的大量固相颗粒将阻碍对流的形成，粘度突变是由于RDX颗粒大量溶解造成的。需要指出的是，以往国内外学者在熔铸炸药烤燃过程的研究工作中，大多将炸药的粘度处理为常数或简单的与温度有关的函数[37-41]，虽能较为准确地预测炸药的点火位置，但不能很好地描述烤燃过程中炸药的内部温度分布及其变化规律，且通过上述研究也发现，B炸药在烤燃过程中表现出许多纯熔铸炸药所没有的流动特性，特别是粘度突变这一重要现象。因此，想深入了解熔铸炸药在热刺激过程中内部的流动情况，势必需要进一步结合炸药的粘度变化与流变特性并加以分析。1.2.2熔铸炸药的流变特性1956年，Gey[42]使用Ostwald毛细管粘度计分析了温度与杂质含量对TNT粘度的影响，发现TNT的粘度随温度的升高而降低，且合成过程中的副产物对TNT粘度的有一定的影响。同年，Moore[43]使用经过改良的Ostwald粘度计测量了不同温度下TNT、2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）、苦味酸与DNAN等含能材料的粘度，并通过最小二乘法
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNAN基熔铸炸药的慢烤相变及传热特性[J]. 王帅,智小琦,王雪,周捷. 火炸药学报. 2019(04)
[2]2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药慢速烤燃过程传热特征分析[J]. 周捷,智小琦,刘子德,王雪,王帅. 兵工学报. 2019(06)
[3]2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸炸药研究进展[J]. 蒙君煚,周霖,曹同堂,王亲会. 含能材料. 2020(01)
[4]DNAN/HMX熔铸炸药的流变特性[J]. 蒙君煚,周霖,金大勇,曹少庭,王亲会. 含能材料. 2018(08)
[5]DNAN炸药烤燃特征[J]. 陈朗,李贝贝,马欣. 含能材料. 2016(01)
[6]不同钢种导热系数随温度变化规律的研究[J]. 蒙玉勇,王建军,周俐,王向红. 钢铁钒钛. 2013(03)
[7]熔铸混合炸药用载体炸药评述[J]. 王亲会. 火炸药学报. 2011(05)
[8]考虑相变的炸药烤燃数值模拟计算[J]. 陈朗,王沛,冯长根. 含能材料. 2009(05)
[9]3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的研究进展[J]. 郑伟,王江宁. 含能材料. 2006(06)
[10]TNT/RDX悬浮液的流变学性质[J]. 徐更光,徐军培. 兵工学报. 1991(02)
硕士论文
[1]影响熔铸混合炸药慢烤特性的因素研究[D]. 刘子德.中北大学 2019
本文编号：3554199
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3554199.html
