NH_(4)H_(2)PO_(4)-KHCO_(3)混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制特性

在自行搭建的管网实验系统中,将常用于抑制甲烷爆炸的碳酸氢钾KHCO_(3)与磷酸二氢铵NH_(4)H_(2)PO_(4)进行不同比例的混合。选取5种不同的粉体配比,对比单一粉体以及各抑爆工况下各测点的爆炸峰值压力、火焰峰值速度和火焰峰值温度等爆炸特征参数,获得抑制管网甲烷爆炸的最佳工况,并阐述了抑爆机理。结果表明:混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制性能优于单一粉体;KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)都易受热分解;其中,KHCO_(3)可以在相对较低的温度下迅速完成热解过程,从而吸收更多的反应热,抑爆性能优于NH_(4)H_(2)PO_(4)粉体;混合粉体中,抑爆效果随着KHCO3含量的增加显著提高。在5种混合比例中,当KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)质量比为2.0:1.0时,抑爆效果最佳。KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)表现出良好的爆炸抑制效果,研究所得结论可为抑制甲烷爆炸研究提供参考。

低附带毁伤弹药的炸药/钨粉质量比对钨粉抛撒特性的影响

为研究低附带毁伤弹药的炸药/钨粉质量比对钨粉抛撒速度的影响,根据爆炸力学相关理论,建立了描述炸药/钨粉质量比与钨粉抛撒初速理论关系的模型。为分析钨粉的轴向速度,用AUTODYN-3D软件对炸药/钨粉质量比为0.0335-0.3636的7种方案进行了数值仿真,分析、对比了不同方案的钨粉轴向抛撒速度。为了验证钨粉抛撒初速与质量比的理论模型以及不同炸药/钨粉质量比的钨粉抛撒初速仿真结果,进行了炸药/钨粉质量比为0.0335、0.0875、0.2113的3发低附带模拟弹试验。结果表明,钨粉的抛撒初速与炸药/钨粉质量比呈非线性递增关系,增大炸药/钨粉质量比可有效地增大钨粉的速度,但炸药/钨粉质量比大于0.1734后,对钨粉的速度的提高作用就开始减小。钨粉抛撒初速的数值仿真结果和理论计算结果与相同质量比下的试验结果较吻合。

爆炸压实法制备钨钛合金实验研究

采用爆炸压实法对W70Ti30(质量比)混合粉末进行了研究,试件具有高密度(大于97%理论密度)、高硬度、组织均匀的特点。研究结果表明:爆炸粉末烧结法是一种制取W-Ti复合材料的可行的方法;装药比是影响压实件质量的重要因素,随着装药比的增大,压实件密度先是变大,当达到某一临界值后,反而变小;随装药比的增大,马赫孔从有到无,但当装药比继续变大时,则会再次出现马赫孔且有增大的倾向;药量过大时,试样周向裂纹和马赫孔附近的径向微裂纹增多。

钨钛粉末的轴对称爆炸压实

对钨钛粉末进行不同装药比的柱状爆炸压实实验,利用光学显微镜得到压实件轴线附近的显微照片;借助于LS-DYNA3D程序对爆炸压实过程进行数值模拟,给出试件中的压力云图、轴线上选定单元的压力时程曲线、中心截面选定节点的径向位移曲线。结合实验和数值模拟的结果分析装药比(E/M)对实验密度的影响及马赫孔的成因。结果表明:利用爆炸压实法可获得高密度(>98%理论密度)的试件;装药比是影响压实质量的重要参数,随着装药比的增大,试件密度呈增大的趋势,但装药比过大,会在压实件中产生马赫孔,致使压实质量下降。数值模拟预测结果与实验检测结果吻合良好。

岩粉对混装乳化炸药性能影响的试验分析

针对矿山爆破工程中,采用现场混装乳化炸药进行装药,并进行岩粉直接堵塞炮孔,存在岩粉颗粒侵入炸药内部并与炸药相互混合的情况,对堵塞过程中岩粉侵入以及与炸药混合模式进行试验分析,研究岩粉颗粒对炸药的物理性能及起爆性能的影响。试验结果表明,不同的岩粉颗粒密度以及混入炸药内部岩粉质量分数不同,对炸药的影响程度也不同。具体表现为岩粉颗粒密度增大,对炸药的影响程度增大;而对于同一密度岩粉颗粒,随着混入炸药质量分数增大,对炸药影响也逐渐增大。为改善现场混装乳化炸药堵塞方式提供一定的参考依据。

低压环境下固液混合燃料爆炸特性研究

为研究高原低压环境下固液混合燃料的燃爆特性及反应机制,利用20 L爆炸球测试系统,以铝粉-乙醚和铝粉-乙醚-硝基甲烷2种固液混合燃料为研究对象,开展环境初始压力对爆炸峰值压力、爆炸质量浓度下限及爆炸产物的影响趋势研究。研究表明:2种固液混合燃料的最佳爆炸质量浓度、爆炸压力和爆炸危险性随环境压力的降低而降低;与零海拔相比,在模拟海拔4500 m处(57.4 kPa),450 g/m^(3)固液混合燃料的爆炸压力降低了26.84%~30.80%,爆炸质量浓度下限提高了5~10 g/m^(3);随着环境压力降低,爆炸气体产物一氧化碳(CO)体积分数增加,二氧化碳(CO_(2))、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO_(2))体积分数降低;爆炸固体残余物主要为α-氧化铝(α-Al_(2)O_(3))和铝(Al)。