推进剂质量流量对三维非预混氢氧旋转爆轰波传播模态的影响

为研究非预混喷注结构下的氢氧旋转爆轰波传播模态,通过采用9组分21步的基元化学反应模型,使用密度基求解器求解三维带化学反应的多组分气体Euler方程,对小孔-环缝喷注结构的氢氧旋转爆轰发动机燃烧室进行了三维数值模拟,探究了推进剂总质量流量对燃烧室内爆轰波的传播特性及模态转变的影响。结果表明:爆轰波向喉道方向传播的过程中,在燃烧室扩张段会发生弯折并形成反射激波。随着推进剂总质量流量增加,除了会形成单波、双波同向、四波同向等稳定传播模态,还会形成多波对撞等不稳定传播模态,这是由于燃烧室内多次局部再起爆造成的,在该模态下旋转爆轰波的稳定性最低。推进剂流量的增加导致爆轰波数增加,同时爆轰波强度下降使得速度亏损增加。爆轰波数相同时,推进剂流量的增加会导致爆轰波向燃烧室入口倾斜,使爆轰波沿圆周方向上的速度分量减小,同样会引起速度亏损增加。研究结果对于阐明氢氧旋转爆轰波传播机制具有重要的理论意义。

TATB微观结构对炸药爆轰波传播性能的影响

采用不同工艺方法制备出了3种具有不同微观结构特征的超细TATB炸药粉体,用2%(质量分数)的F2311作粘结剂,压制出了不同密度的TATB基炸药试样。采用飞片短脉冲冲击起爆装置,研究了TATB基炸药中爆轰波的传播性能。研究结果表明,在一定的短脉冲冲击起爆条件下,TATB微观结构对炸药爆轰波传播性能影响较为明显。

高性能服务器上爆轰波传播的并行计算

在基于CC-NUMA结构的高性能计算机上,研究三维空间非理想爆轰波传播的并行化计算。通过对原串行程序进行分析与测试,确定了以曲率计算、第一次差分计算和第二次差分计算等为并行化的重点。结合并行机结构特点,采用“分而治之”和负载平衡等并行处理技术,将串行程序转化成并行程序。在高性能服务器上进行数值模拟计算与测试表明,爆轰波传播并行程序的运算速度得到了大幅度的提高。

180°圆弧形钝感炸药的爆轰波传播

采用贴体坐标下与Level Set方法相结合的爆轰冲击波动力学(DSD)计算方法,研究了180°圆弧形钝感炸药中非理想爆轰波的传播过程。通过数值模拟计算和实验测量的对比分析,得到了180°圆弧形炸药中爆轰波传播的一些规律:圆弧形钝感炸药可以实现定常爆轰,即在极坐标中整个爆轰波以固定角速度转动。这种定常阵面的形状和角速度与圆弧的外半径无关,定常体系依赖于圆弧形炸药的内半径和覆盖圆弧的外壳物质。对描述圆弧形炸药中爆轰波传播规律的经验公式进行了研究,结果表明这些经验公式能够准确描述爆轰波速度的变化,在实验测量和预估方面具有一定的参考价值。

氢氧爆轰波在变截面扩张管道中传播的数值模拟

采用二阶精度频散控制耗散格式(DCD)和8组分20个方程的基元反应模型,对轴对称变截面管道中氢氧爆轰波传播进行数值模拟。结果表明,爆轰波传播至突变截面扩张管道时,由于稀疏波的作用可能会使爆轰波局部熄爆甚至完全熄爆,对于某些敏感度高的反应气体爆轰波可以二次起爆。而在渐变截面扩张管道爆轰波相对不易熄爆。

惰性金属颗粒炸药中爆轰传播数值模拟研究

在炸药中加入高密度惰性金属颗粒形成一种特殊的非均质炸药。惰性金属颗粒对炸药爆轰波传播及爆轰性能的影响是这类炸药研究中重要问题。本文首先建立了金属颗粒间隙估算模型,得到了理想条件下炸药与金属质量比与金属颗粒间隙的关系。接着运用有限元分析软件AUTODYN对不同金属颗粒间隙、不同金属颗粒层数等条件下炸药中爆轰波传播过程进行了模拟计算,得到了金属颗粒间隙大小对爆轰传播的影响规律和可能导致装药息爆的炸药与金属的临界质量配比。分析结果对研究含惰性金属颗粒炸药的理论和实验具有一定的指导意义。

气相爆轰波在衬多孔钢板管道中的衰减和恢复(英文)

对气相爆轰波在衬有多孔钢板管道中的传播进行了实验研究 .结果表明 ,多孔钢板对气相爆轰波的传播有衰减作用 ;同时它所产生的紊流作用又能使已衰减的爆轰波在一定程度上得到恢复 .

带隔板装药爆轰波马赫反射理论研究和数值模拟

基于三波理论和Whitham方法对带隔板装药爆轰波相互作用后发生的正规反射和非正规反射进行了理论分析,给出了爆轰波发生马赫反射时临界入射角和马赫杆增长角等参数的变化规律,提出了马赫杆高度的计算模型。基于凝聚炸药爆轰Jones-Wilkins-Lee(JWL)模型和冲击起爆的Lee-Tarver模型,利用有限元计算软件对带隔板装药爆轰波的传播过程进行了数值模拟。结果表明,发生马赫反射后,随着爆轰波的传播,马赫杆的高度不断增加。数值模拟结果与理论计算结果吻合较好,说明本文中采用的理论模型和数值模拟方法能够较准确地描述带隔板装药爆轰波马赫反射的传播过程。

气相爆轰物理的若干研究进展

爆轰现象的研究已经有一百多年的历史了,爆轰物理的研究取得了许多重要进展.本文从爆轰波的经典理论、胞格爆轰波的多波结构、气相爆轰波形成机理、气相爆轰波传播机制等方面综述了相关的若干研究进展,评述了这些进展的科学性与局限性,并探讨了将来可能的研究方向.这些研究进展主要包括:CJ(Chapman–Jouguet)理论和ZND(Zel’dovich,von Neumann,Dring)模型、爆轰波多波结构、爆轰胞格特征、直接起爆和爆燃转爆轰过程、热点起爆机制、爆轰波稳定性、扰动爆轰波的传播等.爆轰波是以超声速传播的自持燃烧现象,涉及了激波相互作用、燃烧化学反应、湍流扩散和流动不稳定性等复杂的气动物理过程,相关研究具有重要的学科理论意义.另外,爆轰燃烧具有高效的热化学能释放特点,在先进的热力推进技术方面有着重要的应用背景,因此相关研究也具有重要的工程应用价值.

分散药起爆方式控制FAE燃料分散的数值模拟

为初步预示燃料的后期分散效应 ,运用 ANSYS/ DYNA3D程序 ,选择了四种起爆方式数值模拟分散药对 FAE炸弹壳体起始阶段的破裂及运动过程。结果表明 ,分散药起爆方式即爆轰波传播方向对燃料分散有显著的影响 ,因此 ,分散药起爆方式在

火工品系统传火传爆环节二次起爆过程数值模拟

针对火工品系统中典型多级序列传爆环节机理认识不清,导致航天飞行器发射任务面临风险的问题,从结构间隙隔离段内爆轰波的熄爆/再起爆过程的角度出发,建立不同几何构型下的数值计算模型,考察化学反应活性对引发二次爆轰的临界隔离段长度及临界装药长度的影响规律。研究表明,不同几何构型下爆轰波再起爆现象的发生均通过隔离段与下游装药交界处的热点效应引发,且临界隔离段长度随下游装药反应活性的减弱而减小;相应地,不同几何构型下下游装药临界长度随反应活性的变化规律更为复杂,这是由二维流场内横波的摆动和相互碰撞所导致的。

气相规则胞格爆轰波起爆与传播统一框架的几个关键基础问题研究

本文综并分析了气规则胞格爆轰在起爆与传播方面研究进展,合高温气体动力学重实验室在爆轰物理方面研究工作,进一步研究了气规则胞格爆轰起爆几个关键础问.这些础问由一个制:非性传播/化学反应过程互作用制;两个本过程:热起爆和化学反应带过程;三个关键物理状态:平衡传播状态、临界起爆状态和稳定胞格尺度等六个关键要组成,是统一框架主要本元.通过六个型物理算例,本文研究了这些关键物理要内在制、表现特征及其客观存在性.应用气规则爆轰起爆与传播统一框架,我们成功地释了目前已有经爆轰理论、应用CFD技获多维爆轰计算和实验研究观察到胞格爆轰图像合理性及其依据关键物理要.

纳米ε晶型六硝基六氮杂异伍兹烷炸药及其批量制备方法（CN106518883A）

炸药细化后，大多呈现出临界直径降低、机械感度降低、短脉冲起爆感度提高、爆轰能量释放更快更完全、燃烧效率更高、爆轰波传播更快更稳定等优点，亚微米／纳米炸药在武器系统中有很大的应用前景。

对钝感炸药Dn（k）关系式一种改进的探讨

目前，进行爆轰波传播数值计算时采用的Dn（k）关系一般是由Bdzil提出的拟合关系式。Bdzil的计算关系式是在波阵面截面圆半径r小于0．9倍装药半径R的范围内拟合的，且只与k有关，没有考虑边界处装药直径对法向爆速的影响。

微纳米含能材料研究进展

含能材料的起爆、传爆、能量释放、安全等诸多性能在很大程度上取决于组分的颗粒尺寸及分布、比表面积、孔隙结构和组分均匀性等结构参数，微纳米含能材料由于可改变上述一个或几个参数而表现出与普通颗粒含能材料不同的性能。众多研究都表明：随着含能材料颗粒尺寸的减小，其性能将发生显著变化，如机械感度降低、高压短脉冲感度增加、爆轰更接近于理想爆轰、爆炸时释放能量更完全、燃烧效率提高、爆轰波传播更快更稳定、爆轰临界直径降低、装药强度提高等。

Numerical Investigation on Detonation Wave through U-bend

Pulse detonation engine (PDE) is expected for a next-generation propulsion system. PDE is a promising engine that can generates power and thrust by using intermittent detonation. Promotion of deflagration to detonation transition (below DDT) is a key issue to realize this system. PDE has experimentally been investigated, and it was confirmed that detonation tubes with U-shaped bends are useful for fast DDT. However, the mechanism of DDT promotion due to U-bends has not been well clarified. In the present study, the influence of a U-bend on detona-tion wave propagation is researched with computational fluid dynamics (CFD). The numerical results show that detonation wave disappears once near the U-bend inlet and restarts after passing through it. In addition, it was found that the use of the U-bend with small channel width and curvature radius can induce fast DDT.