环氧丙烷复合燃料冲击点火的微观研究

利用多种光谱技术提出了一种确定复合燃料冲击点火延迟时间和临界条件的新方法。先用谱仪确定燃料各组分冲击点火最早出现的中间产物,对于环氧丙烷复合燃料中,环氧丙烷氧原子辐射总是先出现;对于硝酸丙酯,NO2辐射总是先出现;而铝反应先形成AlO;把三台单色谱仪分别调至O、NO2、AlO波长处,并利用压力传感器测得冲击波到达样品的时间便可确定环氧丙烷复合燃料冲击点火延迟时间。这种方法比国内外常用光电二极管(峰值波长约在800 nm)的结果更接近实际值。环氧丙烷复合燃料受冲击后,冲击点火临界压力Pc=1.25 MPa,点火延迟时间为8μs。

高落速云雾爆轰的数值模拟

为了研究落速1000 m·s^(-1)条件下的燃料分散和爆轰过程,建立了燃料分散爆轰的计算仿真模型,以静态燃料分散及云雾爆轰实验结果作为数值方法进行了验证,分析了2 kg环氧丙烷燃料在高落速条件下分散爆轰的温度、压力随时间变化规律。结果发现:落速1000 m·s^(-1)条件下,数值模拟得到了云雾形态、浓度场随时间和空间的分布规律,云雾形态大致呈扇形,浓度随距离增加逐渐降低,最终达到稳定分布,云雾径向半径可达2.24 m,同时得到云雾爆轰过程及爆轰压力场、温度场的影响规律,起爆后形成弧形波阵面向外扩散且温度压力不断衰减。数值模拟结果与实验相吻合,为高落速云爆武器系统的安全设计提供了新途径。