红色烟火药热安全性数值模拟研究

发布时间：2024-04-08 02:56

　　烟火药剂在生产、储存和运输过程中事故频发,造成大量人员伤亡和重大经济损失。烟火药剂热安全性的影响因素及规律已成为研究领域中的热点问题。本文在总结目前含能材料热安全性评价方法及烟火药热安全性研究现状的基础上,采用ANSYS有限元分析软件,建立了直径为0.08m、高度为0.16m圆柱形红色烟火药包二维模型,计算了药包在不同环境温度、堆积尺度和包装条件下的自加速分解温度、点火延滞期、点火位置。模拟了不同环境温度下红色烟火药的受热过程,计算得到了药包的自加速分解温度为631K,药包的点火温度为670K,与文献[52]实验结果较为吻合。对比不同环境温度下的药包热分解反应过程发现,当环境温度低于自加速分解温度时,药包不发生明显的热分解反应;当环境温度高于自加速分解温度时,药包发生热自燃;随着环境温度升高,点火延滞期缩短、点火位置上移。当环境温度以一定升温速率(1K?min^-1,3K?min^-1和6 K?min^-1)上升时,药包的点火时间随升温速率的增加而缩短。计算了不同堆积尺度药包的自加速分解温度时发现,当药包形状(即长径比)相同、...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1以C80D、ARC实验数据推算的SADT与美国式方法测定的SADT对比图

HaroldG.Fisher和DavidD.Goetz[20]利用加速度量热仪（ARC）获得验数据分别给出了Semenov模型和Frank-Kamenetskii模型的SADT计算方法，爆炸临界环境温度作为自热反应性物质的自加速分解温度，并用该方法评估自热物质....

图2.1爆发点测定装置示意图

的方法[59]。美国式自加速分解温度试验主要用于研究物质在储存过程中体系由于反应产生热量积累而引起的自燃。蓄热贮存试验主要用于研究有机过氧化物发生分解反应时的最低环境温度。等温贮存试验常用于测量恒温下物质分解产生的热时间的关系[60]。绝热储存试验的特点是在恒温环境下测定含能材料....

图2.2布氏压力计原理图

8-反应空间9-补偿空间10-装样支管11-排气支管图2.2布氏压力计原理图2.2.5加速度量热实验评价法加热量热法（ARC）是一种在近似绝热的情况下对样品热安全性进行测试分析的方法，加速量热仪可记录样品热分解的初始温度、绝热分解过程温度、压力随时间变化曲线；可以得到....

图2.3加速量热仪结构图

图2.3加速量热仪结构图[66]示扫描量热实验评价法扫描量热法（DSC）[67]是在程序温度控制下测量物质与参能量差（或功率差）随温度变化的一种技术。根据测量方率补偿型DSC和热流型DSC两种类型。常用的功率补偿，使样品和参比物的温度相等，测量单位时间输给两者的系，其....

本文编号：3948375