（中北大学机电工程学院，山西 太原 030051）

含铝炸药在军事领域的广泛应用以及其典型的非理想特性，吸引了大量学者对含铝炸药的爆轰驱动特性和铝粉在爆轰产物中的反应过程开展研究。Miller等[1-3]提出了针对高能非理想炸药和推进剂的反应流模型，该模型将含铝炸药爆轰分为两阶段：理想组分快速爆轰阶段和金属粉末缓慢燃烧阶段，并将该反应流模型应用于二维有限元Lagrangian流体力学代码计算。Frost等[4-5]、Zhang等[6]、Ripley等[7]、Milne等[8]、Cooper等[9]、Massoni等[10]和Kim等[11]应用多相流体动力学模型（computational fluid dynamics，CFD）数值计算了铝粉在炸药中的反应条件。Kim等[12]对含铝炸药反应流进行了实验研究，在JWL++状态方程的基础上，研究了RDX/Al/HTPB（50%/35%/15%）的尺寸效应和爆轰特性。

目前，含铝炸药的研究以实验为主要手段，对含铝炸药的爆轰驱动过程一直缺乏理论指导。本文中针对含铝炸药爆轰产物的非理想膨胀过程，提出局部等熵假设，并建立含铝炸药爆轰产物流动的非线性特征线理论模型，为分析含铝炸药的驱动做功能力以及爆轰产物的非等熵流动规律提供一种全新的方法，为深入理解含铝炸药爆轰产物的膨胀过程提供理论方法。

1 含铝炸药爆轰产物非线性特征线模型的必要假设

1.1 含铝炸药爆轰反应机理假设

含铝炸药的爆轰机理比较复杂，基于目前的研究普遍认为：微米级以及粒度更大的铝粉在爆轰反应区基本不参加反应，铝粉反应主要发生在爆轰产物膨胀驱动过程中[13]。裴红波等[14]研究了粒径为9.8 µm的RDX/Al在不同铝粉含铝条件下的反应进程，结果显示，10 µs后铝粉的反应度才开始随时间逐渐增大。……