含微/纳米铝粉燃料空气炸药爆炸特性
2021-11-01赵省向金大勇
含能材料 2021年10期
方 伟,赵省向,张 奇,金大勇
(1. 西安近代化学研究所,陕西 西安 710065;2. 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081)
1 引言
随着技术的发展,燃料空气炸药(Fuel-Air Explosive,FAE)燃料从最初的低沸点可爆性有机液体,发展到了目前固液混合类型[1-2],能量和后勤保障性有了很大提高。与环氧丙烷等典型液体FAE 燃料[3-4]相比,燃料中加入高密度、高体积热、低耗氧量的铝粉后,不仅能显著提高装药密度和装药能量,而且有助于增大抛撒距离,扩大爆炸云团覆盖面积[5],从而大大增强FAE 爆炸毁伤威力。基于这些特点,铝粉以及铝粉与液体燃料混合物的多相云雾点火及爆炸成为中外研究的热点。王敬凯[6]综述了近年来分子动力学和反应动力学在铝氧、铝水以及铝其他氧化物反应体系中的进展,并对铝粉氧化动力学的机制及关键影响因素进行深入分析。Balakrishnan[7]以实验数据为基础建立了铝粉粉尘点火经验模型,该模型能够指导铝粒子点火和后燃烧效应的研究。张奇[8]结合激光衍射仪和粒子图像测速技术,利用20 L 圆柱形爆炸装置研究了微米、纳米铝粉及其混合物粉尘在不同湍流强度下的粒度分布,并揭示了湍流强度对铝粉粉尘点火和爆炸特性的影响,研究结果表明铝粉分布的均匀程度对最大爆炸压力的影响要强于湍流强度,而湍流强度对最大爆炸压力上升速率影响则更大。尉存娟[9]通过实验证明,对于不同规格的铝粉,存在最佳的点火延迟时间、云雾浓度和粒度使得最大爆炸压力和压力上升速率最大。……
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