高能气体压裂用液体药点火与燃烧研究

高能气体压裂用液体药能够被点燃的点火压力、．点火热量以及能够形成其稳定燃烧的上述两个参数是液体药用于油气井高能气体压裂的两个重要参量．本文周密闭爆发器装置，用硝化棉药粉和双芳－３火药做为点火药，通过调整点火药量，得出了高能气体压裂用液体药的点火压力为５０ＭＰａ以上和点火热量及形成其稳定燃烧的点火压力和点火热量．并且得出了液体药能够被点燃的点火药为液体药的２０％．对液体药高能气体压裂现场施工设计选择点火药具有重要参考的价值．     

火药热分解的热重分析实验研究

该文用热重分析(TGA)技术对各种国产制式火药的热分解作了实验研究。分析了火药热分解的基本特征、热分解转爆燃的临界条件、热分解动力学参数以及升温速率对热分解的影响。试验结果表明:火药缓慢的热分解向爆燃转变的临界温度可作为火药点火的判据。双基药与三基药存在多阶段的反应、火药热分解的临界温度以及化学动力学参数随升温速率增大而增大。该文的试验研究结果提供了火药的点火和燃烧所需的重要信息。     

起始弹道学课题通过国家教委鉴定

由博士导师金志明教授主持的高校博士学科点专项科研基金资助的起始弹道学课题,于1991年11月28日至29日通过国家教委的鉴定。 起始弹道学是近几年发展起来的弹道学分支学科。它研究自击发点火至弹带完全挤进膛线阶段的弹道过程,包括火药床点火及传火、燃气压力的形成及其波动现象,火药床压缩     

基于点火药颗粒的固体火箭发动机点火瞬态过程数值研究

为研究固体火箭发动机点火时点火药颗粒在燃烧室内流动与燃烧特性,以N-S方程,k-ε湍流模型为基础,采用颗粒轨道模型+UDF接口进行二次开发编程,对某型固体火箭发动机点火瞬态过程进行数值仿真分析.计算结果表明:发动机点火过程中,点火药颗粒呈链式反应;点火药颗粒在喷入燃烧室后迅速燃烧,有利于推进剂点火,缩短点火延迟时间;点火药颗粒在燃烧室内运动复杂,在发动机内流场中出现压强震荡、局部高温区域和内外通压强差等复杂现象,这些现象随点火药量的不同而变化,对推进剂点火、药柱结构完整性产生较大的影响.     

火炮膛内压力波产生机理及其特征分析

通过实验和理论研究表明:在点火、传火过程中,火药床受到压缩而引起的颗粒数密度不均匀分布是产生大振幅压力波的重要原因。在严重情况下,药粒被挤压而产生破碎,可能导致危险压力波的发生。文中揭示了压力波机理及其特征,为抑制压力波技术提供理论基础。     

大口径高速平衡炮发射安全性分析

203mm口径的平衡炮要求将90kg的弹丸发射至960m/s以上的初速,这对装药结构提出了很高的要求,其安全性是影响大口径高速平衡炮研制成功与否的根本性问题.建立了平衡炮管状药一维两相流内弹道数学物理模型,并针对平衡炮大药量、长装药、厚弧厚的装药要求或特点,进行了几种不同点火、传火和分段装药条件下膛内发射流场的状态分布特征模拟,分析结果表明,由于装药结构合理,使得整个药床点火比较均匀,减缓了火药床的挤压和堆积,满足了安全性能设计要求.文中建立的内弹道模型适用于其他口径的平衡炮,可以指导大药室、管状药特别是分段装填情况下的装药设计.     

膛内燃烧与力学环境物理仿真技术研究

该文研制了发射装药膛内燃烧与力学物理环境仿真装置及其测试系统。用“探棒”测试获得了径向不同位置火药气体压力，解决了药室内同截面不同径向压力测试问题，用光纤测试获得了火焰膛内的传播过程，用弹底压力传感器获得了弹底药床被点燃前药床所处力学环境。多次试验再现并测试获得了膛内燃烧与力学环境。为发射药床膛内燃烧与力学环境和发射装药发射安全性定量研究提供了新方法。     

脉冲YAG激光引爆点火药的干涉法实验研究

介绍脉冲YAG激光引爆点火药的实验结果,如点火药在调Q和自由振荡YAG激光脉冲作用下引爆或引燃的阈值。并采用大口径长程F-P干涉仪和外调制的脉冲激光光源及记录装置,获得了点火药爆轰场和燃烧场的干涉图,并定量计算了燃烧的温度分布。     

冲击波引燃全密封延期管的研究

通过对冲击波在隔板中的衰减规律及点火药点火临界条件的研究，找出了在雷管输出冲击波引燃点火药的条件下，延期药精确燃烧的技术．从而提出了引信用全密封延期管的设计方案，并研制了延期时间和精度为（１００±２０）ｍｓ的全密封延期管．文章还提出了不同延期时间系列全密封延期管的设计思路．解决了引信界提出用雷管输出引燃延期管的问题．     

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。     

流化床辐射换热机理研究

本文通过对高温流化床内辐射传热特点进行分析,提出了颗粒堆积多层反射模型.径与劣质煤流化床锅炉的实验结果相比较,证明该机理模型能有效地计算大颗粒流化床中的辐射分量.     

固体推进剂/衬层粘接界面脱粘失效的数值模拟

基于SEM(scanning electron microscope)得到的细观形貌和颗粒分布建立了复合固体推进剂/衬层细观有限元模型。使用Cohesive单元来模拟复合固体推进剂基体/颗粒界面和复合固体推进剂/衬层界面的脱粘。计算分析了单轴准静态拉伸作用下复合固体推进剂/衬层界面处不同颗粒含量和不同强化/老化程度对脱粘过程的影响。计算结果表明,衬层界面的老化和颗粒数量的增加都会导致衬层界面更容易脱粘失效,失效应变随推进剂/衬层界面处颗粒含量的增加而增大,而峰值应力先减小而后增大。峰值应力和失效应变随衬层老化而减小,但对衬层界面强化不敏感。     

硝胺推进剂燃烧规律及其调节技术

通过比较和分析粘合剂能量水平的差异，结合燃速催化剂筛选和氧化剂粒度级配等实验，探讨了ＮＥＰＥ推进剂的燃烧规律和调节技术．采用同ＣＭＤＢ推进剂中相似的燃速催化体系，对ＮＥＰＥ推进剂燃烧性能可产生较好的催化效果．观察到降低ＡＰ粒度并进行级配是提高燃速和降低压力指数的重要措施．     

含硼固体火箭冲压发动机中燃气旋流角对补燃室的影响

为了优化含硼固体火箭冲压发动机的补燃性能,采用涡团耗散湍流燃烧模型和颗粒轨道模型,建立了补燃室两相流燃烧模型;采用计算流体力学软件对补燃室内的流动和燃烧进行了模拟仿真.通过对流场计算结果的分析探讨得出结论:补燃效率随着旋流角的增加存在最佳值,硼颗粒的点火和燃烧条件随旋流角的增加而得到优化.     

高能固体推进剂药浆流动性的研究

采用测定浓悬浮体系稳态粘度的方法,研究了固体氧化剂HMX粒度级配和金属燃烧剂铝粉球形化对高能固体推进剂药浆流动性的影响,在固体含量为73％～75％的配方中,保持AP,Al含量及粒度分布不变,随着粗/细HMX比例的增加,体系的表观粘度下降,药浆流动性改善,在保持HMX和AP含量及粒度分布不变的情况下,用球形铝粉代替粒状铝粉,同样起到降低药浆表观粘度的作用,且中位径d_(50)越小越明显.同时观察到加入的燃速催化剂具有催化固化反应进行,使推进剂药浆的表观粘度不断增加的作用.进一步证实所加入的燃速催化剂与固化催化剂之间具有交互作用。     

流化床非平衡态热力学分析模型

用非平衡态热力学的分析方法分析了流化床系统的熵、熵产生、熵流,讨论了流化床系统的热力学分支和耗散结构分支,论证了流化床系统的能量最小原则,使热力学第二定律同流化床理论研究有机地相结合。建立了鼓泡流化床的数学模型和过渡态判据。热力学第二定律的引入,使热力学和流体动力学与流化床理论研究、耗散结构分支与系统运动形式的多样性、系统总体稳定与局部非稳定在理论描述上相统一。     

用混沌理论研究筛分过程中物料的运动规律

应用非线性数学工具对物为在强化筛中的复杂运动规律性进行了分析,推导出颗粒在强化筛中运动的递推公式,应用混沌分析方法对物料强化筛中的运动规律进行了数值计算,并用其描述了颗粒的运动特性,结果认为,真实的料群与筛网碰撞和透筛是十分复杂的过程,影响因素很多,在用数学陈具对料群碰撞,透筛过程进行精确描述目前的有困难。     

HMX粒度对PNIMMO基推进剂力学性能的影响

用单向拉伸实验和动态热机械分析,研究了奥克托金(HMX)粒度、粒度级配技术和键合剂(BA-663)应用对PNIMMO(聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧丁环)基推进剂静、动态力学性能的影响。结果表明,对HMX进行粒度级配后,PNIMMO基推进剂的力学性能优于应用单一粒度HMX的推进剂,应用键合剂BA-663后,推进剂的力学性能得到进一步改善。     

粒径对气固流化床操作特性的影响

分析比较了常温和高温条件下颗粒粒径对气回流化床中最大稳定气泡尺寸的影响规律，从而得到不同温度水平下一定颗粒粒径的流化床可能出现腾涌现象的床层高径比范围，为流化床反应器选择合理的颗粒粒径提供了一定的理论依据．     

粒铸工艺对无烟EMCDB推进剂压强指数的改进

将粒铸工艺应用于改性双基弹性体（EMCDB）推进剂的成型，制备出了力学性能好、具有燃烧平台的无烟EMCDB推进剂，研究了燃烧催化剂、硝化棉含量和黑索今粒度对粒铸无烟EMCDB推进剂压强指数的影响，分析了粒铸无烟EMCDB推进剂具有较低压强指数的原因，说明在降低压强指数方面粒铸工艺比配浆浇铸工艺具有优势。