温压炸药能量输出结构的初步研究*
2012-06-20王伯良惠君明
爆炸与冲击 2012年2期
黄 菊,王伯良,仲 倩,惠君明
(南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)
金属粉末在含能材料中可以起到增加能量、提高爆热和做功能力等作用,对于这类含高能金属添加剂的混合炸药,能量释放存在持续且分步进行的特点,它的能量输出结构对指导炸药配方设计具有重要意义。辛春亮等[1]采用AUTODYN软件对含铝炸药和理想炸药进行了对比研究后指出,由于铝粉的二次燃烧放热可以在较远距离处保持较大的冲击波能,做功能力高于理想炸药;采用JWL-Miller能量释放模型计算了含铝炸药水中爆炸过程,讨论了人工粘性和网格密度对计算结果的影响,并反推炸药Miller模型参数,较好地反映了含铝炸药的能量输出结构[2]。周俊祥等[3]将含铝炸药化学反应划分为快速反应和慢速反应,建立了含铝炸药非理想爆轰的简化模型,合理地描述了含铝炸药非理想爆轰的主要过程和非理想特性。
温压炸药也是一类含有高能金属粉(如Al)的混合炸药,一般还添加助燃剂(如AP)使其在高能炸药爆炸后快速反应以提供后期铝粉燃烧需要的高温条件,因而与普通含铝炸药反应过程有明显的不同。由于药剂中各组分的化学能释放速率存在显著差异,在配方设计时应使各组分反应分阶段持续进行,达到释能过程的良好匹配,提高能量利用率。由于对于温压炸药空中爆炸能量输出结构的研究较少,本文中借鉴JWL-Miller简化模型对温压炸药空中爆炸进行数值计算,并根据实验数据确定能量释放模型参数,在此基础上讨论温压炸药后燃反应释放的能量及其对冲击波的影响规律。……
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