VLW状态方程简介

从维里(Virial)理论和相似论出发,建立了新型爆轰产物状态方程,命名为VLW状态方程。本状态方程由于压力适用范围广,已广泛用于高压下炸药爆轰性能和火药燃烧性能参数的计算,而且可望发展从常压到几十万大气压内均适用的P,V,T普适关系式。     

基于不同状态方程的聚能装药爆轰波形对比及验证

为了对典型JO-9159聚能装药的爆轰波形进行分析,分别通过JWL状态方程、JWL与γ律联合方程表征JO-9159聚能装药的爆轰产物状态,计算得到了基于不同状态方程的爆轰波传播轨迹。采用高速扫描相机获得了该装药在特定位置处的爆轰波形随时间的变化规律,通过仿真与试验结果对比表明:通过JWL与γ律联合方程计算得到的爆轰波传播轨迹与试验结果更为接近,说明该方程可以更准确地描述JO-9159聚能装药的爆轰产物状态。研究结果可为聚能装药爆轰波形分析及破甲战斗部设计提供参考。     

爆炸产物JCZ状态方程的单组分当量值的确定方法

本文提出了一种确定Jacob?—Cowperthwaite—Zwisler状态方程单组分当量分子阱深?和σ的改进方法。此法用调整爆炸产物比热比的方法代替降低化学能方法,从而使确定单组分当量值的方法得到了显著改进。奥克托金炸药爆炸产物的单组分当量值已被精确地求得,并与TIGER编码的结果取得一致。这种单组分当量JCZ方程首先被用于燃烧转爆轰模型研究。它对奥克托金炸药的C—J特性给出了足够精确的预测。     

不同点火因素对爆轰波传播影响的数值模拟

采用二维守恒元与求解元方法(简称CE/SE方法)对脉冲爆轰发动机汽油/空气两相爆轰内流场进行数值模拟,获得了脉冲爆轰发动机内流场的变化规律.分别研究了不同点火能量、点火位置和点火方式对燃烧转爆轰过程(简称DDT过程)的影响.计算结果表明,点火能量越大形成稳定爆轰波所需要的时间越短,即燃烧转爆轰时间和距离越短,并且当点火能量过小时则不能形成燃烧转爆轰过程;从不同位置处点火计算得出,存在一个最佳的点火位置,使得燃烧转爆轰形成距离最短,形成时间最少,文章所研究尺寸结构的脉冲爆轰发动机的最佳点火位置为距封闭端2倍管径处;通过两点点火和单点点火的计算结果比较发现,适当的多点点火可以诱导爆轰的形成,能够缩短燃烧转爆轰的时间和距离.以上研究结果可以为脉冲爆轰发动机的点火起爆及燃烧转爆轰的实验研究提供理论指导,并为发动机的结构改进提供参考.     

模型NEPE推进剂燃烧转爆轰实验研究

建立了推进剂燃烧转爆轰（ＤＤＴ）的实验系统，分别利用弱约束和强约束对ＮＥＰＥ推进剂的ＤＤＴ过程进行测试，得到了其速度增长规律和诱导爆轰距离，并对强弱约束的ＤＤＴ数据进行了比较．实验表明，在弱约束条件下由于侧向稀疏作用，推进剂较难产生由燃烧到爆轰的转变，一旦形成爆轰，稳定爆速将不受约束强度的影响．     

多孔陶瓷板城市燃气预混燃烧的数学模拟

对人工均布小孔的多孔陶瓷板内城市燃气的预混燃烧进行了研究．讨论了作为目前上海城市煤气的主要成分ＣＯ、Ｈ２、ＣＨ４的反应动力学及其参数——活化能、频率因子等,建立了反应动力学方程．通过理论分析推导出燃气－空气预混气体的连续性方程、组分方程、能量方程、状态方程及多孔陶瓷的能量方程,建立了多孔陶瓷板中城市煤气预混式燃烧的数学模型．由数值计算得到多孔陶瓷板的板内固体温度分布,并与实验数据进行比较     

固体炸药反应速率方程与状态方程的相容性研究

炸药与产物的状态方程、反应速率方程和混合法则构成描述固体炸药起爆和爆轰过程的本构方程．由于反应速率方程和状态方程都有多种形式，而且都有独立的标定方式，它们通过一个假定的混合法则联系起来，其相容性没有确认．用这样一组方程去描述炸药起爆起和爆轰时反应区中高温、高压和高速的化学非平衡状态，其有效性也没有保证．本文提出了一种利用拉格朗日实验及其分析方法来确定上述本构方程相容性的方法．文中标定了三种TNT炸药的本构方程．将标定的本构方程用于一维数值模拟计算中，较好地模拟了这些炸药的拉格朗日实验结果和楔形实验结果．     

火药传热特性与Tait方程的应用

该文通过求解单颗粒火药非稳态温度场,给出了临界温度边界层曲线,讨论了Tait方程的应用条件。结果表明,在多孔火药床的燃烧转爆轰过程中,火药内部温度边界层厚度小于火药粒径的百分之一,火药状态可用Tait方程描述。     

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。     

MnCuOx／Al2O3催化剂上的催化燃烧及其动力学研究

研究了用于挥发性有机化合物催化燃烧的金属与催化层一体化催化剂，探讨了孔径对催化剂性能的影响。根据Ｌａｎｇｍ ｕｉｒ吸附理论，建立了催化燃烧反应动力学模型，得到了甲苯、二甲苯、环己烷在空气中催化燃烧反应动力学方程。     

Measurement of the Mie-Grüneisen equation of state for polyimide

An equation of state(EOS) is a thermodynamic equation describing the state of matter under a given set of physical conditions,and the Mie-Grüneisen EOS is a widely used EOS for solid materials.Polyimide is a typical complex high-molecular polymer of imide monomers which is widely used in the manufacture of parts for aerospace technology and for fabricating the inertial fusion energy shells(IFE).When a spacecraft collides with a meteoroids(or orbital debris) or the IFE shells are radiated by high power laser,the polyimide used in the equipment is in high pressure state.In order to study the safety of the spacecraft and IFE shells,the EOS of polyimide should be determined.In our research,the three key parameters of the Mie-Grüneisen EOS based on the shock adiabat for polyimide have been determined with two-stage light-gas gun experiments,i.e.the bulk speed of sound of polyimide is determined as 2.62±0.22 km/s,the linear Hugoniot slope coefficient is determined as 1.25±0.063,and the Grüneisen parameter at initial state is determined as 1.53±0.135.The Mie-Grüneisen EOS for polyimide is finally obtained,and the parameter values are proved reliable via the comparison of Grüneisen parameter value calculated from two different theoretical models using the experimental data.     

修正混合规则的BWRS型状态方程及其在CO2-原油体系相态计算中的应用

CO2-原油体系中含有非烃和较多重组分,非理想性较强。以对非理想体系有较好计算效果的BWRS状态方程为基础,考虑温压条件和组分间的相互作用,修正混合规则,使其更加适用于CO2-原油体系的相态计算,提高方程的预测精度。应用油田现场油样实测气液相组分数据,以三参数PR和PT方程的计算均值代表常用状态方程,分别采用基于修正混合规则的BWRS方程和常用状态方程对油气组分和密度等参数进行计算。结果表明:修正混合规则的BWRS方程中各混合参数都可还原为维里系数对组分的依赖形式,理论性更强;方程计算精度显著提高,对非烃类气体和重组分有较好的适应性,能满足工程应用要求。     

含杂质CO2的管道输送

 作为CO₂捕集与封存的中间过程,管道输送是目前比较经济有效的CO₂输送方式。捕集到的CO₂通常含有氮气、氧气、甲烷、氩气、水蒸气等杂质,其对CO₂性质有不同程度的影响,进而影响CO₂的管输特性。采用Matlab 编程计算,利用Span Wag-ner 状态方程计算和分析了纯CO₂的物性参数(密度、黏度、比热等),对比了PR、SRK、BWRS 状态方程应用于CO₂物性计算的平均偏差,并以精度最高的PR 状态方程为基础,建立了一维可压缩流体管道模型,对含杂质CO₂管道在不同输送状态(超临界、密相、液态、气态)、不同杂质类型与含量、不同管道参数等条件下的管道稳态特性进行了研究。研究结果表明,PR 状态方程对于含杂质CO₂物性参数计算的偏差较小,在临界点附近也能有较高的精确度,可用于含杂质CO₂物性参数的计算;在相同输送条件下,CO₂管道密相输送的压降值最小、超临界状态输送的压降值次之、气态输送的压降值最大;杂质的存在使气液两相区的范围扩大,更容易出现两相流,增大摩阻。通过流动仿真,并与天然气管道对比,揭示了含杂质CO₂管道在多种稳态流动条件下的管道沿线参数变化规律。     

时滞神经网络的指数稳定性分析

研究了一类时滞细胞神经网络的指数稳定性问题,利用Razumikhin定理和线性不等式技术得到新的全局指数稳定性准则.与其他方法不同之处在于,对神经网络模型的“线性化”,将神经网络模型变成一个线性时变的系统.所获的条件具有较少的保守性.最后用1个数值例子说明文中所得的结果是有效的.     

两种物态方程下铁核塌缩型超新星爆发机制的数值模拟

【目的】物态方程对铁核塌缩型超新星爆发过程中铁核塌缩、激波产生及其传播等都将产生影响。为了探索对超新星爆发机制解释更合理的物态方程,对比分析2种物态方程对铁核塌缩型超新星爆发的影响。【方法】以新前身星模型数据作为输入参量,分别采用Lattimer等(LS物态方程)和王贻仁等(W物态方程)提出的物态方程,对不同初始质量的铁核塌缩型超新星的爆发过程进行数值模拟,并对比分析模拟结果。【结果】在LS物态方程下,铁核塌缩结束时恒星的中心密度最高只达到核密度的1.5倍,且得到的同模区偏小,中微子的能量损失较大,这使激波在向外传播过程中损失了较多能量,不利于解释超新星的成功爆发。【结论】W物态方程更能合理解释超新星的成功爆发。     

利用S-Z效应构建星系团电子气体数密度和温度分布

利用Sunyaev-Zeldovich(S-Z)效应观测数据,假定星系团内电子气体满足多方气体状态方程构建三个星系团(Abell 665,Abell2218,CL0016 16)的电子气体数密度和温度的径向分布,并对构建结果进行了误差估计.该三个星系团的X射线面亮度观测结果也被用于构建其气体密度和温度分布以作比较.     

液体金属和合金的盐雾化

介绍了作者发明的一种新型的流体金属和合金的雾化制粉方法,即采用含有固体盐（NaCl）颗粒的高速气流对液体金属或合金进行雾化得到粉末的方法（简称为固体雾化法）。通过对几种金属和合金粉末制备工艺的研究得到如下结论;在同等气体压力和流量条件下,采用含有固体盐颗粒的高速气流雾化金属熔体制得的粉末比不含固体盐颗粒的高速气流雾化制得的粉末的粒度细得多,而且粉末粒度分布较窄,粉末冷却速度较大,采用固体盐雾化法制务金属粉末时,盐的流率愈大、流速愈快、粒度愈细,则雾化制得的粉末粒愈细。     

微型计算机DB-BASIC系统在物理化学中的应用

<正>本文介绍的DB-BASIC系统是由dBASE-Ⅱ数据库与BASIC-80语言系统连接而成,可以满足物理化学或其他学科中既需要储存大量数据与信息,又要能方便地调出并进行复杂数学运算的要求。 将此系统试用于化学热力学,编制了两组应用文件,以计算不同温度下的化学反应平衡常数和非理想气体的状态变量(用van der Waals方程)。所需标准热力学数据均从数据库文件中调用,计算结果与手工计算相符,全部程序在紫金Ⅱ(Apple兼型容)微型计算机上通过。受8位微机所限,运算速度稍慢,数据库文件的容量较小。     

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.