复合燃烧元件结构和性能优化研究

分析了烟火燃烧剂的氧平衡及稀土壳体的结构对复合燃烧元件燃烧性能的影响，提供了复合燃烧元件的各项物化性能数据。烟火燃烧剂中氧平衡为-13．68％的配方燃烧速度达1．49mm／s，燃烧温度为2190℃．用其装填的复合燃烧元件能产生同步燃烧，纵火效果理想，稀土壳体的厚度R-r=3．0mm时，木箱箱盖燃烧并烧穿的时间最短。为0．5min。     

药剂型稀土燃烧剂使用技术研究

为研究药剂型稀土燃烧剂在不同弹种上的适用性,测试了其燃烧性能、安全性能和药柱抗压强度等使用性能参数,研究了该燃烧剂的使用方式和使用条件.试验结果表明:该燃烧剂燃烧温度可达1 431℃,50g剂量持续燃烧时间4.5min,抗压强度大于14MPa;可与稠化三乙基铝燃烧剂复合装填于各种材质的纵火弹药,分散均匀,点燃率超过90%.     

某新型燃烧剂的性能研究

本文介绍了一种以赤磷和金属粉组成的新型燃烧剂的制造工艺和性能。通过对赤磷采取钝化处理及加入粘接剂,使得该赤磷燃烧药剂的安定性、吸湿性得到改善,摩擦感度有所降低。该型燃烧剂是一种既有燃烧功能(燃烧火焰温度1300-1700℃),又能产生白色烟幕的多功能烟火药剂。     

高分子树脂对活性金属准合金燃烧剂性能的影响

将高分子树脂与燃烧热值高的活性金属粉末锆、镁、钛、铝等按照一定的比例混合,发生聚合反应形成活性金属燃烧剂.研究了高分子树脂对燃烧剂的燃烧性能、安全性能、力学性能的影响,对高分子树脂含量一定的准合金燃烧剂,研究了不同固化工艺对燃烧剂力学性能的影响.结果表明,通过高分子树脂与主体成分金属的优化设计,可以得到燃烧温度高、燃烧时间长、安全性好、力学性能优异、对目标物有较强燃烧和引燃效果的活性金属燃烧剂.     

底排点火药配方设计与性能测试研究

根据底排点火具的工作环境,利用热力学计算软件CEA2设计了5种点火药配方,测量了这5种配方的燃烧速度、火焰大小、燃烧温度、放热量,进行了半密闭爆发器实验,比较了几种配方的燃烧性能.结果表明:氧化剂含量在45%时,点火药燃烧时有较高的燃烧温度和放热量;以硝酸钾为氧化剂的配方燃烧时的火焰面积和放热量大于以硝酸钡为氧化剂的配方.适合于底排弹点火用的烟火药剂较优配方是:硝酸钾、镁粉、锆粉、氟橡胶的质量比为45:30:25.5.     

火药燃烧宽波段热辐射温度测量方法研究

为了准确测量火药燃烧时的高温瞬态火焰表面温度,利用辐射测温理论提出了火药燃烧宽波段热辐射测温方法,集成设计了高温瞬态温度测量系统,并采用单基发射药自由场条件下的燃烧试验,验证了高温瞬态温度测量系统的有效性和可靠性。结果表明,自由场条件下3m处的单基发射药燃烧火焰表面温度在1~10 kg等4种不同药量下实测为1500~1800℃,数据重复性较好,且测量结果与理论计算一致。     

热电池用烟火加热剂

在热电池中使用的加热药柱是不常用的，但它们的燃烧产物必须是导电的。药柱要求非常薄，这样能减小电池的大小和重量。它们的总的热输出、热输出速度和点火时间必须要小心控制，药剂要求几乎不产生气体。习惯上使用的烟火药剂是一种具有丰富燃烧剂的铁和高氯酸钾的混合药剂。这种混合药剂的组分和压实性主要取决于铁粉的特性。本文综述了铁—高氯酸钾烟火剂的特性，描述了为了确定所要求的铁粉特性、以及铁—高氯酸钾药剂的一系列特性所做的工作。     

苏、美喷火器在二战中的发展和作用

俄罗斯现装备的RPO-Z型火焰弹发射器火,可以造福人类,这是人们熟知的。但是火也可以作为战场上进攻对方的手段。人类在战争中利用火的历史,几乎与人类社会的发展一样悠久。喷火器即是在利用火作为进攻武器的发展过程中产生的,也是专门设计的喷射燃烧剂的武器。喷火器,亦称火焰喷射器,是喷射火焰射流的近距离火攻武器,它主要用于杀伤和消灭有生力量、破坏暴露或隐蔽的工事以及装备器材。喷火器喷射出的燃烧火柱能沿战壕和坑道内壁拐弯、浸流、飞溅、粘附燃烧,到达普通弹药难以到达的地方,因此特别适合于山地、岛屿、坑道、洞穴和壕沟作战。由于喷火器具有其他直射武器所没有的燃烧、纵火、跳跃、泼溅以及精神震撼作用,因而在地面战场上占有特殊的地位和作用。     

燃烧毁伤技术研究进展

燃烧毁伤技术是含能材料与毁伤领域的重要研究方向.主要综述了燃烧毁伤技术的研究进展,从燃烧剂配方设计和应用、燃烧热辐射毁伤理论与技术、燃烧毁伤评估技术三个方面进行论述,指出目前存在燃烧剂燃烧毁伤效能不足、热辐射模型中参数表征过程单一、燃烧毁伤评估方法不全面等问题.认为高密度、高热值燃烧材料、燃烧剂装药构效关系、以火球温度为代表的关键模型参数的测试技术、热辐射毁伤模型的修正和优化、毁伤场中多种毁伤元耦合作用下的热辐射毁伤效应的精准评估方法是未来的研究重点.     

Al/MnO_x锰系高能燃烧剂对模拟金属外壳弹药的销毁能力研究

为了探讨Al/MnO_x锰系高能燃烧剂的高温火焰对模拟金属外壳弹药销毁的熔穿能力,采用超声波分散法制备了Al/MnO_2、Al/Mn_2O_3和Al/Mn_3O_4 3种类型的高能燃烧剂反应材料,对3mm厚钢板分别迚行模拟金属外壳弹药熔穿实验,幵结合实验结果对3种反应材料先后迚行反应速率、反应热值变化和TG/DSC同步热分析计算。结果表明,采用粉末柱状Al/MnO_2装药时点火性能最好,燃烧速率最快,能够熔穿钢板,燃烧效果符合预期。     

镍粉对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了不同粒径(1μm、3μm、5μm)与含量的镍粉对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。燃速测试结果表明:镍粉能有效提高RDX-CMDB推进剂的燃速。1~10MPa下,添加1.5%的3μm镍粉的RDX-CMDB推进剂燃速最高。火焰结构照片显示RDX-CMDB推进剂体系中加入镍粉,燃烧火焰面积大大增加,且降低了暗区厚度。1MPa下的燃烧波温度分布曲线结果显示镍粉的加入对推进剂的燃面温度无较大影响,但是绝热火焰温度大幅度地提高。     

高能燃烧剂作用下岩石介质中非稳态溫度场计算

以厚壁筒的热传导为模型，研究了高能燃烧剂作用下岩石介质中温度场分布。根据燃烧剂的作用特点，在热传导方程的边界条件中引入单位脉冲函数以模拟其作用的瞬时冲击特性，通过拉普拉斯变换求解瞬态温度场分布的解析解。利用该解析解进行计算，结果表明，热冲击在瞬时完成后，温度场的作用范围仅限于距离炮孔内表面几毫米到几十毫米的薄层中，随时间的增加，温度分布趋于均匀。同时温度场分布受炮孔半径影响，当外径不变而炮孔半径减小时，相应各点的温度降低，但在同一时刻下的温度梯度趋陡。计算结果为高能燃烧剂的设计与应用提供了一定的理论参考。     

微细圆管内火药燃烧稳定性影响因素的数值模拟

为了解微燃烧器内固体含能材料燃烧的影响因素,采用ANSYS瞬态热分析研究了微细圆管燃烧器内固体药柱燃烧时,燃烧器尺寸、壁厚和壁面热传导系数对燃烧器壁面温度分布和热损失的影响。结果表明:燃烧器壁面的热量传递是决定微尺寸下能否稳定燃烧的关键。随着燃烧器尺寸的减小,加强了燃气和壁面的相互作用,热损失增大,导致燃烧不稳定甚至熄灭。而壁面热传导系数对壁面热量传递起着竞争的作用,随着壁面热传导系数的减小,壁面热损失和壁面轴向传导至预热区的热量均减小,但前者的作用较大,利于燃烧稳定。另外研究表明,在一定壁厚范围内,增加壁厚有利于燃烧稳定。     

CCD技术在发动机温度场测试中的应用研究

基于CCD图像传感器的温度测量技术是一种新兴的非接触式测温技术。与其他非接触式测温技术相比,它具有光电转换灵敏度高、信号失真度小、工作稳定可靠等优点,特别适合高温检测。发动机火焰温度场对于研究发动机的燃烧特性具有重要价值,但是,火焰温度场测试是一项难度很大的高温测试研究课题。本文结合实测经验介绍了CCD测温技术在温度场测试中应用的测试原理、测试系统组成、误差分析和实测效果。     

底排点火具在高降压速率下瞬态燃烧特性的实验研究

为了研究底排点火具在弹丸出炮口时瞬态燃烧特性及工作性能,采用半密闭爆发器模拟炮口压力突降过程,借助高速录像系统,开展了高降压速率条件下底排点火具燃烧特性的实验研究。结果表明,在高速降压过程中,底排点火具燃烧受到强烈瞬态扰动。不同药剂的点火具抗干扰性能不同,其中以硝酸钡为药剂主成分的点火具和以镁粉 PTFE为药剂主成分的点火具燃烧性能稳定,以氢化锆、二氧化铅为药剂主成分的点火具工作稳定性较差,火焰持续时间标准差为523 m s,点火具喷孔堵塞严重。     

稀释率与温度耦合作用对天然气预混燃烧等量影响研究

基于定容燃烧弹,利用球形发展火焰和纹影法研究了在初始压力0.3 MPa、当量比1.0条件下,不同初始温度、稀释率时的天然气预混燃烧等量影响关系。分析了拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、马克斯坦长度、层流燃烧速率及NO_x排放变化规律。结果表明：在拉伸火焰传播速度相近组别的工况点,无拉伸火焰传播速度、火焰发展期、燃烧持续期近乎相同,但层流燃烧速率存在较大的差异;在稀释率较小阶段,无拉伸火焰传播速度和层流燃烧速率受稀释率影响比受初始温度影响更大。进一步研究发现：温度差50 K与稀释率差2%具有一定等量影响效果;相近拉伸火焰传播速度组别的边界条件下,相比更小初始温度与稀释率工况点,更高初始温度与稀释率工况点的NO_x排放量更低。     

直流高压电场对固体燃料PMMA燃烧特性的影响

针对固体火箭发动机和固体冲压发动机实现推力控制的需求,开展了直流高压电场对固体燃料燃烧特性影响的实验研究,分析了电场作用下聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)火焰形态、燃速、温度以及火焰电流的变化,并对电场影响固体燃料燃烧特性的作用机理和影响规律进行了分析。结果表明,负电场作用下,施加电压幅值较大时对火焰形态的影响更加显著;高压电场可以明显地改变PMMA燃速,PMMA燃速随着施加正电压幅值的增加而增加,燃速增幅可达34.2%,负电场作用下PMMA燃速随着电压幅值的增大先减小后增加,燃速的降低幅度可达15.7%,燃速的增幅可达15.4%;电场作用下PMMA火焰最高温度呈降低趋势;PMMA火焰电流随着施加电压幅值的增大而增大;PMMA火焰形态、燃速以及温度的变化可能是浮力和电体积力相互作用,导致火焰形状以及火焰对固相的热反馈发生变化的结果。     

含某金属粉炸药爆轰性能分析

为提升武器装备的综合毁伤威力,对金属粉混合炸药的温度及纵火等爆轰性能进行研究。以端羟基聚丁 二烯粘结剂体系为载体,奥克托金(Octogen, Cyclotetrame-thylenetetranitramine, HMX)作为高能炸药,采用纳米金属 粉代替部分铝粉,设计了炸药配方,分析了纳米金属粉对混合炸药温度及纵火等爆轰性能的影响。研究结果表明： 在相同装药体积条件下,随着纳米金属粉加入,使炸药纵火能力较传统铝粉有一定提高,高温持续时间也显著增加。     

盒式装药火烧温度的测试方法研究

为了测试盒式装药在受到火焰燃烧时的安全性能,运用自行设计的测控装置系统,实时监测盒式装药在受到外界火焰燃烧时盒内的温度变化以及盒外(距盒50mm)火焰燃烧的温度变化,分析研究了装药盒内外温度与时间的变化,并针对装药盒的密封性做了对比实验。研究发现在相同装药条件下,相比不密封的装药A,完全密封的装药B热分解峰值温度较高,装药发生燃烧反应的剧烈程度也较大。同时,通过计算其表观活化能,验证了自发火温度与实验测得结果的一致性,进一步证明了密封装药B的热安定性以及此套测控装置的可用性。     

TiH2粉尘火焰传播速度及温度分布的高速二维测量

为探究储氢合金TiH₂在温压弹中应用的可行性，利用开放式和半开放式哈特曼管，分别模拟温压弹在空中和地下坑道内的爆炸过程，并利用基于比色测温和轮廓检测技术的高速二维测量平台，研究不同浓度TiH₂粉尘云火焰特征参数及其影响因素。实验结果表明：在开放空间内，TiH₂粉尘火焰温度在2 150～2 400 K范围内，随着粉尘浓度的增加，火焰温度呈下降趋势，其初期火焰传播速度和加速度受粉尘浓度影响不大，后期随浓度的增加而增加；在管道受限空间内，不同浓度TiH₂粉尘云稳定燃烧的温度都在2 430 K左右，粉尘浓度越大、火焰传播到顶部所需时间越短，管道内粉尘的稳定火焰温度较开放空间内的高50～210 K,其火焰传播速度是开放空间内的6～15倍。与传统爆炸测试手段相比，比色测温方法可以准确重构某区域的瞬态温度分布云图，轮廓检测技术可以实现火焰前锋面速度和加速度的精确测量，从而为温压弹的配方设计和毁伤效能鉴定提供了一种新的技术手段。