粒状硝胺火药燃烧转爆轰的研究

本文以粒状硝胺火药(编号RDU-4,几何平均粒度δ=68μm)为研究对象,研究了硝胺火药燃烧转爆轰的某些特征.结果表明,该硝胺火药药床在爆轰形成之前有予压区存在,在装填密度为1.0g/cm~3时,最易实现燃烧转爆轰。     

常用炸药保留值变化规律的研究

本文对常用炸药在ODS柱上的保留行为进行了系统研究,初步揭示了它们的变化规律,为炸药混合样品的快速分离分析提供了理论依据.     

含铝炸药爆轰数值模拟研究

对含铝炸药25nm和50nm圆试验进行了二维爆轰数值模拟,标定了含铝炸药JWL状态方和反应速率方程参数,为检验含铝炸药爆轰模型及其相关参数的合理性,对含铝炸药驱动金属平板试验进行了二维爆轰数值模拟,得到了与实验值相符合的结果,分析了铝粉在炸药爆轰中的反应情况和约束条件对含铝炸药爆轰性能的影响。结果表明,铝粉主要在爆轰后期与炸药爆轰产物反应释放能量。     

提高FAE威力的研究（Ⅱ）—云雾起爆与爆轰的讨论

云雾起爆和爆轰与点火延滞期、起爆能、爆轰极限、起爆方式和位置等因素有关。该文分析了这些因素对云雾爆轰的影响，并从燃料和敏化剂选择，云雾的寝状态和起爆技术等方面提出了提高ＦＡＥ威力的措施。     

爆炸驱动作用下固体燃料分散过程的计算分析

在分析FAE燃料分散物理过程的基础上,利用爆轰产物分段等熵膨胀原理估算了中心装药爆生气体产物膨胀范围,建立了固体燃料颗粒抛撒的二相流运动模型,获得了抛撒距离的计算方法.固体燃料颗粒尺寸、形状等影响其抛撒距离,且决定燃料云雾区内固体燃料分布的均匀性.与实验结果的对比表明了理论预测的正确性,可以为FAE燃料设计及其云雾范围控制提供依据.     

气缸张开式尾翼的测试与计算

本文对某破甲弹用高速摄影仪拍摄尾翼张开过程的振动,压力测试系统测量气缸室内的模拟压力曲线,并对气缸内p-t曲线进行理论计算.为研究气缸张开式尾翼张开过程的振动,防止引信炮口早炸提供测试方法与计算.     

含铝炸药水下爆炸特性研究

对1kg柱形某含铝炸药进行了水下5m的水池爆炸实验,并基于AUTODYN软件模拟了含铝炸药水下爆炸冲击波与气泡脉动规律,研究了非理想爆轰对冲击波与气泡特性的影响.模拟研究表明,Miller能量释放模型能够准确地反映含铝炸药的非理想爆轰过程,可准确模拟出冲击波后期压力值、气泡二次压力以及气泡的周期与半径,计算值与实验值具有较好的一致性.以此为基础研究了装药参数及起爆方式对近场冲击波压力峰值的影响,有限元模型、方法以及计算结果对相关研究和计算具有一定的参考价值.     

基于KHT程序的RDX基含铝炸药JWL状态方程参数预测研究

为预测炸药的JWL状态方程参数,根据KHT状态方程编制了KHT程序,计算得到的RDX基含铝炸药的爆轰参数与实验值具有良好的一致性,证明了KHT程序的可信性.在此基础上,利用KHT程序计算的爆轰产物等熵膨胀数据,对RDX基含铝炸药的JWL状态方程参数进行了预测.将预测的JWL状态方程参数输入到AUTODYN软件中,对1 kg RDX基含铝炸药水下4.7 m爆炸试验进行了数值模拟仿真,对比了不同爆距处冲击波压力峰值的试验值与仿真值,两者符合较好. 研究结果表明,利用KHT程序计算的等熵膨胀数据对JWL状态方程参数进行预测是可行的,预测的参数是可用的.      

提高FAE威力的研究（Ⅱ）─—云雾起爆与爆轰的讨论

云雾起爆和爆轰与点火延滞期、起爆能、爆轰极限、起爆方式和位置等因素有关。该文分析了这些因素对云雾爆轰的影响，并从燃料和敏化剂选择，云雾的初始状态和起爆技术等方面提出了提高ＦＡＥ威力的措施。     

含铝汽油/空气多相爆轰机理仿真计算

为了探究含铝汽油/空气多相爆轰的作用机理,建立了气、液、固多相流动与燃烧的数学物理模型,并采用守恒元与求解元计算方法对其进行了数值模拟。基于数值计算结果,分析了含铝汽油燃料的燃烧转爆轰过程,比较了不同液滴初始半径和铝质量分数下含铝汽油的爆轰参数。计算结果表明,含铝汽油液滴初始半径越小,形成稳定爆轰所需距离越短,爆轰过程中累积的铝粉体积分数越大;当液滴初始半径大于约100μm时,不能形成自持传播的爆轰波;随着铝质量分数增加,形成稳定爆轰所需距离更长,爆轰压力、温度和速度均增大,但增幅减小。研究结果对含铝液体燃料推进剂特性研究和应用具有重要意义。     

铝爆热特征值及反应率的研究

为了得到铝的爆热特征值和反应率,采用国军标GJB 772A-97中701.1绝热法测试爆热和反应率计算,对RDX/Al/粘结剂、HMX/Al/粘结剂和PETN/Al/粘结剂三类混合炸药体系进行了爆热值的测定。结果表明,铝在RDX、PETN、HMX三种配方体系和同在RDX配方体系但粘结剂含量不同时,铝爆热特征值及反应率是不同的;铝在RDX/Al/粘结剂(4%)和PETN/Al/粘结剂(4%)体系中,随着铝含量增加,铝爆热特征值和反应率在减小;铝在RDX/Al/粘结剂(16%)和HMX/Al/粘结剂(5%)体系中,随着铝含量增加,铝爆热特征值和反应率先是增加后减小。     

梯黑铝熔注装药防止铝粉沉降的技术措施

该文通过理论分析，认为影响梯黑铝熔注装药铝粉沉降的主要因素是药浆粘度。适当提高药浆粘度可明显降低销粉的沉降速度，最终达到装药组分分布较均匀的目的。实验证实，对TNT／RDX／Al粉=60／24/16的熔注炸药，仅将工业RDX粉碎，采用过180目筛者就能取得较好效果；如果采用过200目筛的RDX和过180目筛的Al粉，效果史佳．同时证实，采取上述技术措施的同时，必须辅以适当的护理，才能确保不影响装药的整体质量。     

铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药爆热的影响

利用恒温式量热计测定了不同粒度的HMX基含铝炸药的爆热值,对其能量释放规律研究结果表明：含粗铝粉的炸药爆热随铝粉含量增加呈递增趋势,当铝粉含量为35%时,爆热达到最大值;而细颗粒铝粉含量为25%时,含铝炸药爆热达到最大值,之后随铝粉含量的增加爆热值降低;铝含量低于13%左右时,含细颗粒铝粉的炸药爆热值较含粗颗粒铝粉的炸药爆热值高,高于此值后,爆热值较后者偏低。根据爆热结果分析,铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药的反应机理和反应动力学有影响。     

高能FAE燃料的选择

该文根据对ＦＡＥ燃料的要求,通过比较不同碳氢燃料的物理化学性能,并考虑其它附加因素,选择了可用作ＦＡＥ燃料的碳氢资料,对所选择燃料进行了模拟弹试验,结果发现,采用新燃料后,单位质量燃料形成的云雾体积比以前所用燃料要高得多,从而扩大了云雾区的覆盖面积,也提高了ＦＡＥ的威力。     

铝粉含量及粒度对炸药驱动能力的影响

通过一维平板加速试验方法,研究了铝粉含量及粒度对含铝浇注PBX炸药驱动能力的影响。测试分析了不同铝粉含量或粒度的炸药配方金属加速能力,并进行了工程验证试验。结果表明,在铝含量一定范围内,炸药驱动破片金属加速能力随着铝粉含量增加先增加后减小,铝粉含量存在一个最优配比;铝粉尺寸对能量释放有影响。     

含铝温压燃料爆炸抛撒过程中能量释放效率研究

通过研究不同含铝、镁、硼燃料试样在氧气、空气和氩气环境中燃烧热值的不同,分析金属添加剂种类、含量和颗粒度对燃料爆炸过程中能量释放效率的影响.同时根据不同燃料试样爆炸冲击波强度、爆炸火球的亮度和高温火球持续时间定性分析不同燃料添加剂在爆炸过程中能量的释放速率.结果表明,金属添加剂的物理化学性能、形状和颗粒度对能量释放效率具有重要影响;超细片状铝粉在爆炸过程中能量释放效率和能量释放速率均较高,是温压燃料配方的理想高能添加剂.     

黏结剂对RDX/Al复合含能材料的性能影响

为了研究不同黏结剂对RDX/Al复合含能材料性能的影响,分别以氟橡胶(F_(2602))、热塑性聚氨酯(Estane5703)和硝化棉(NC)为黏结剂,利用喷雾干燥法制备了3种含有不同黏结剂成分的黑索今(RDX)/Al复合含能材料。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter, DSC)对样品的形貌、表面元素、结构和热分解特性进行了表征;采用12型工具法测试了样品的撞击感度。结果表明:以F_(2602)为黏结剂制备的样品表面光滑,颗粒密实,表面有大量F元素且Al元素含量最少,包覆黏结效果最好;使用3种黏结剂制备的样品晶型未发生改变;使用F_(2602)、Estane5703和NC制备的样品热爆炸临界温度较RDX分别降低了6.17、0.81、6.24 K,说明铝粉的加入提高了RDX的热分解活性;以F_(2602)为黏结剂制备的样品特性落高较RDX提高了68.3 cm,撞击感度最低。     

钢/铝回填式搅拌摩擦点焊接头界面形貌和组织研究

采用回填式搅拌摩擦点焊实现了钢和铝合金板的连接。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子探针X射线显微分析仪等设备观察了钢/铝点焊接头的界面形貌，并分析了钢/铝点焊接头的力学性能与界面形貌的关联机制。结果显示，钢/铝点焊接头的断裂类型为钮扣断裂，力学性能较好。钢/铝点焊接头结合良好，未见明显的焊接缺陷。在钢/铝点焊接头界面处可以观察到钩状结构和漩涡结构，这些结构提供机械互锁效果，有利于母材的结合。钢/铝点焊接头界面处形成了主要元素为Al、Fe和Si的金属间化合物层。有效的冶金结合和机械结合是钢/铝点焊接头性能良好的主要原因。     

Nanomaterials for renewable hydrogen production, storage and utilization

An ever growing demand for energy coupled with increasing pollution is forcing us to seek environmentally clean alternative energy resources to substitute fossil fuels. The rapid development of nanomaterials has opened up new avenues for the conversion and utilization of renewable energy. This article reviews nanostructured materials designed for selected applications in renewable energy conversion and utilization. The review is based on the authors’ research, with particular focus on solar hydrogen production, hydrogen storage and hydrogen utilization. The topics include photoelectrochemical (PEC) water splitting and photocatalytic hydrogen production, solid-state hydrogen storage, and proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). It is expected that the rational design of nanomaterials could play an important role in achieving a renewable energy based economy in the coming decades.     

几种低质燃料应用的可行性

本文阐述了几种低质燃料在典型动力装置中应用的问题和主要途径。燃用中、低热值燃料气、低质煤和高粘度减压渣油,这符合能源利用政策,以劣代优,拓宽了燃料应用范围,既具有很大经济效益和明显节能效果,又净化了环境,利国利民。