2,4-二硝基苯甲醚基熔铸含铝炸药圆筒试验及爆轰产物状态方程

2021-08-28 04:43:24李淑睿段卓平郑保辉罗观黄风雷
兵工学报 2021年7期

李淑睿,段卓平,郑保辉,罗观,黄风雷

(1.北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081; 2.中国工程物理研究院 化工材料研究所, 四川 绵阳 621999)

0 引言

近年来,随着不敏感弹药系统研究的开展,钝感炸药作为不敏感弹药安全性的核心,也成为相关领域的研究重点。含铝炸药因具有能量密度高、感度低、易于装填等特点,已在不敏感弹药中广泛应用,作为评估弹药装药在意外冲击刺激下感度和安全性的关键,含铝炸药的冲击起爆特性研究成为炸药爆轰领域密切关注的热点[1-4]。炸药冲击起爆反应流场的描述涉及到炸药化学反应进程、未反应炸药压缩状态、爆轰产物膨胀过程等多个部分,其中爆轰产物的膨胀过程以及产物系统各状态参量之间的关系由爆轰产物状态方程描述,因此炸药产物状态方程及参数的合理确定对于炸药冲击起爆特性的准确描述具有重要意义[5]。

含铝炸药中的铝粉主要在爆轰波阵面反应区后与爆轰产物气体发生二次反应,放出大量热量,从而提高炸药的爆热和做功能力,且铝粉燃烧反应的时间尺度较长,因此含铝炸药爆轰产物的膨胀过程是非等熵的[6-8]。而在冲击起爆过程中,由于炸药内部的压力、温度、反应程度等均低于爆轰反应区,可将铝粉视为不发生化学反应的惰性物质,则其爆轰产物仅为主体炸药反应产生的爆轰产物,且产物的膨胀过程是个等熵过程[9]。若直接采用含铝炸药的产物状态方程及参数描述其冲击起爆过程,会夸大铝粉在冲击起爆阶段的反应量,使得产物气体压力、温度、内能等状态参量的描述出现较大偏差,从而影响含铝炸药冲击起爆过程的准确描述。……

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