固体推进剂裂纹对流燃烧流场的数值模拟 被引量：11

1

作者 李江 何国强 蔡体敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期36-39,共4页

对固体推进剂裂纹内的对流燃烧流场进行了数值模拟，计算采用隐式ＴＶＤ格式求解有加质的二维粘性可压流的控制方程，并且考虑了侵蚀燃烧效应，计算获得了对流燃烧条件下裂纹内部压力分布，讨论了裂纹长度、高度对裂纹尖端压力的影响。

关键词 推进剂药柱 对流燃烧 裂纹 固体推进剂 流场

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固体火箭发动机装药裂纹危险性研究综述 被引量：12

2

作者 徐学文 邢耀国 彭军 《海军航空工程学院学报》 2007年第1期101-105,118,共6页

对裂纹危险性进行分析,阐述了国内外近几十年的研究,总结出了影响对固体火箭发动机装药裂纹扩展的主要因素和裂纹对流燃烧引起的推进剂破坏程度的表征方式;介绍了目前裂纹扩展过程研究的主要理论模型、数值仿真水平以及实验手段,并对它... 对裂纹危险性进行分析,阐述了国内外近几十年的研究,总结出了影响对固体火箭发动机装药裂纹扩展的主要因素和裂纹对流燃烧引起的推进剂破坏程度的表征方式;介绍了目前裂纹扩展过程研究的主要理论模型、数值仿真水平以及实验手段,并对它们的优缺点进行了评述. 展开更多

关键词 固体火箭发动机 裂纹扩展 对流燃烧 数值仿真

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炸药裂缝中的对流燃烧现象实验研究 被引量：9

3

作者 尚海林 杨洁 +3 位作者 胡秋实 李涛 傅华 胡海波 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期99-106,共8页

为研究高能炸药裂缝中燃烧演化规律,加深对武器装药意外点火后发生高烈度反应复杂力学-热学-化学耦合过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对奥克托今基JO-9159粘结炸药预置裂缝中燃烧演化过程开展实验观... 为研究高能炸药裂缝中燃烧演化规律,加深对武器装药意外点火后发生高烈度反应复杂力学-热学-化学耦合过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对奥克托今基JO-9159粘结炸药预置裂缝中燃烧演化过程开展实验观测。结合气动壅塞理论分析了裂缝宽度对燃烧演化的影响。结果表明:在较强约束条件下,炸药内部亚毫米宽度的裂缝燃烧能够产生超过200 MPa的压力,火焰传播速度超过600 m/s;裂缝宽度越大,装置解体前燃烧产生的峰值压力越低,对流燃烧传播速度越快。 展开更多

关键词 炸药 裂缝 传导燃烧 对流燃烧

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高能推进剂燃烧转爆轰实验研究 被引量：8

4

作者 贾祥瑞 池军智 +1 位作者 段卓平 黄风雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期358-361,共4页

建立了高能推进剂燃烧转爆轰（DDT）实验系统，对装填密度为83.5％TMD多孔床DDT过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律，特定位置的压力、诱导爆轰距离等特征值。实验还发现，DDT流场存在一不发光区域，该区将DDT流场分隔为... 建立了高能推进剂燃烧转爆轰（DDT）实验系统，对装填密度为83.5％TMD多孔床DDT过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律，特定位置的压力、诱导爆轰距离等特征值。实验还发现，DDT流场存在一不发光区域，该区将DDT流场分隔为爆燃区和冲击转爆轰（SDT）区，分析了该条件下的DDT机理。 展开更多

关键词 推进剂 燃烧 转爆轰 对流燃烧 高能推进剂

全文增补中

模型NEPE推进剂燃烧转爆轰实验研究 被引量：7

5

作者 贾祥瑞 黄风雷 +1 位作者 浣石 丁 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第4期377-380,共4页

建立了推进剂燃烧转爆轰（ＤＤＴ）的实验系统，分别利用弱约束和强约束对ＮＥＰＥ推进剂的ＤＤＴ过程进行测试，得到了其速度增长规律和诱导爆轰距离，并对强弱约束的ＤＤＴ数据进行了比较．实验表明，在弱约束条件下由于侧向稀疏作用... 建立了推进剂燃烧转爆轰（ＤＤＴ）的实验系统，分别利用弱约束和强约束对ＮＥＰＥ推进剂的ＤＤＴ过程进行测试，得到了其速度增长规律和诱导爆轰距离，并对强弱约束的ＤＤＴ数据进行了比较．实验表明，在弱约束条件下由于侧向稀疏作用，推进剂较难产生由燃烧到爆轰的转变，一旦形成爆轰，稳定爆速将不受约束强度的影响． 展开更多

关键词 推进剂/燃烧转爆轰 对流燃烧

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固体火箭发动机药柱裂纹腔内三维流场瞬态特性分析 被引量：8

6

作者 徐学文 王连生 +1 位作者 牟俊林 尚崇伟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期39-43,共5页

以固体发动机药柱内存在的楔形裂纹为研究对象,采用三维流场控制方程,应用有限体积法计算了发动机点火启动阶段裂纹腔内的对流燃烧过程。在裂纹腔侧壁被点燃前,裂纹腔内的燃气压力基本呈均匀分布,且约等于燃烧室燃气压力;在裂纹腔侧壁... 以固体发动机药柱内存在的楔形裂纹为研究对象,采用三维流场控制方程,应用有限体积法计算了发动机点火启动阶段裂纹腔内的对流燃烧过程。在裂纹腔侧壁被点燃前,裂纹腔内的燃气压力基本呈均匀分布,且约等于燃烧室燃气压力;在裂纹腔侧壁被点燃后,燃气压力逐渐呈现出上部低、下部高的分布,且腔内平均压力远高于燃烧室内燃气压力;裂纹腔侧壁开口边缘处的推进剂首先达到点火温度开始燃烧,燃面迅速向内推进,燃气以非常高的速度向外流出裂纹腔。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 裂纹 对流燃烧 流场 有限体积法

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强约束球形装药反应裂纹传播和反应烈度表征实验 被引量：6

7

作者 李涛 胡海波 +3 位作者 尚海林 傅华 文尚刚 喻虹 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期15-22,共8页

炸药燃烧的高温高压气体产物可以进入基体裂纹中引发炸药表面热传导燃烧,形成所谓的对流燃烧。在一定约束条件下,不断上升的气体压力反过来又使炸药基体产生更多的裂纹,为对流燃烧提供更多的通道和燃烧表面积,快速生成大量产物气体导致... 炸药燃烧的高温高压气体产物可以进入基体裂纹中引发炸药表面热传导燃烧,形成所谓的对流燃烧。在一定约束条件下,不断上升的气体压力反过来又使炸药基体产生更多的裂纹,为对流燃烧提供更多的通道和燃烧表面积,快速生成大量产物气体导致高烈度反应现象的产生。本文中设计了一种新型强约束球形装药中心点火实验,针对一种HMX为基的PBX炸药,对高烈度反应条件下燃烧裂纹传播和反应增长过程进行了观测,实验中采用测得的反应压力和壳体速度历程对反应烈度进行了量化表征。在带窗口结构中,早期炸药中的燃烧裂纹不可见;中期燃烧裂纹扩展到药球表面时,先形成4条沿经线方向近似对称的主裂纹,随后环向贯通并扩展到整个药球表面;最后的剧烈反应造成强烈发光。上述反应演化经历低压增长阶段约为100μs,之后伴随着壳体变形膨胀产生剧烈的反应,此时产物压力在约10μs时间内超过1 GPa,并形成约20%相对于裸炸药爆轰的超压输出。在全钢结构中,20 mm厚的壳体膨胀速度最大可达到500 m/s,此时壳体完全破裂。 展开更多

关键词 对流燃烧 脆性PBX炸药 反应裂纹 剧烈爆炸

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炸药裂缝燃烧增压过程的一维理论 被引量：4

8

作者 尚海林 胡秋实 +2 位作者 李涛 傅华 胡海波 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期23-30,共8页

为了深入理解炸药裂缝燃烧演化过程中的压力增长行为,提升对事故点火下武器装药向高烈度反应转变机制的认识水平,基于炸药预置裂缝燃烧演化压力历程分析,对某HMX基PBX炸药裂缝燃烧的增压过程开展了理论计算。采用气体动力学相关理论建... 为了深入理解炸药裂缝燃烧演化过程中的压力增长行为,提升对事故点火下武器装药向高烈度反应转变机制的认识水平,基于炸药预置裂缝燃烧演化压力历程分析,对某HMX基PBX炸药裂缝燃烧的增压过程开展了理论计算。采用气体动力学相关理论建立了简化的炸药燃烧产物流动模型,基于一维等熵流动假设预测了不考虑黏性和摩擦阻力情况下炸药预置裂缝的燃烧压力增长过程,计算结果显示压力增长阶段与实验结果定性符合,为理解炸药裂缝燃烧的增压行为提供了一种理论解释。 展开更多

关键词 炸药裂缝 对流燃烧 增压 等熵流动

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超高燃速推进剂燃速压力敏感性理论探讨 被引量：2

9

作者 李晓东 杨荣杰 +1 位作者 李建民 何吉字 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期24-26,共3页

探讨了超高燃速推进剂(UHBPR)的燃速压力敏感性。通过理论分析,提出了一种降低UHBRP燃速压力敏感性的方法。采取密度梯度的方法制造药柱,使药柱的密度从点火端到终了端呈现逐渐增加的趋势,可以极大地降低UHBRP燃速压力敏感性,在理论上... 探讨了超高燃速推进剂(UHBPR)的燃速压力敏感性。通过理论分析,提出了一种降低UHBRP燃速压力敏感性的方法。采取密度梯度的方法制造药柱,使药柱的密度从点火端到终了端呈现逐渐增加的趋势,可以极大地降低UHBRP燃速压力敏感性,在理论上燃速压力指数可以降低到零。 展开更多

关键词 燃速压力敏感性 超高燃速推进剂 密度梯度 药柱 对流燃烧

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约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验 被引量：4

10

作者 尚海林 杨洁 +2 位作者 李涛 傅华 胡海波 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1056-1061,共6页

为了研究约束装药裂缝中的燃烧演化规律,获取典型尺寸裂缝中的对流燃烧特性,加深对意外事故条件下武器装药发生点火后转变为高烈度反应过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对约束条件下某奥克托今(HMX)... 为了研究约束装药裂缝中的燃烧演化规律,获取典型尺寸裂缝中的对流燃烧特性,加深对意外事故条件下武器装药发生点火后转变为高烈度反应过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对约束条件下某奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)(HMX质量分数为95%)不同宽度预置裂缝(50,100,200μm)中燃烧演化过程开展了实验研究。结果表明,约束装药内部50μm宽裂缝中的对流燃烧能够产生超过250 MPa的压力,燃烧波阵面传播速度超过400 m·s^-1;裂缝越宽,对流燃烧产生的峰值压力越低,燃烧波阵面传播速度越快;炸药裂缝中的对流燃烧演化主要包含4个阶段:较低压力梯度下点火药燃烧产物的早期对流传播(炸药表面未反应);产物气体的稳定对流传播伴随炸药表面燃烧导致的裂缝增压过程;炸药大量燃烧导致急速增压伴随约束壳体变形和炸药破裂;极端高压下约束壳体的解体泄压过程。 展开更多

关键词 裂缝 约束 对流燃烧 增压

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弱点火条件下炸药燃烧转爆轰的数值模拟 被引量：2

11

作者 董贺飞 洪滔 张晓立 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第1期15-22,共8页

考察颗粒炸药从传导燃烧到对流燃烧再到爆轰的过程.对装填密度为85%的HMX颗粒炸药的燃烧转爆轰过程进行数值模拟,分析传导燃烧、对流燃烧和爆轰的发展过程.点火早期燃烧速度很低,火焰面在8.16 ms之内只前进了不到0.2 mm;形成对流燃烧之... 考察颗粒炸药从传导燃烧到对流燃烧再到爆轰的过程.对装填密度为85%的HMX颗粒炸药的燃烧转爆轰过程进行数值模拟,分析传导燃烧、对流燃烧和爆轰的发展过程.点火早期燃烧速度很低,火焰面在8.16 ms之内只前进了不到0.2 mm;形成对流燃烧之后燃烧速度快速增加,只用了0.1 ms就形成了速度为8 165 m·s-1的稳定爆轰.当炸药颗粒直径或点火压力减小时,形成稳定爆轰所需的时间增加. 展开更多

关键词 燃烧转爆轰 传导燃烧 对流燃烧 数值模拟

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新型高燃速推进剂在固体发动机内燃烧特性研究

12

作者 郭效德 李凤生 +2 位作者 宋洪昌 刘冠鹏 陈伟凡 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期48-51,共4页

新型高燃速推进剂是一种采用小球粘结、无溶剂挤成型的复合改性双基推进剂,20℃、6.86MPa下用靶线法实测静态燃速为46.25mm/s。为研究这种新型高燃速推进剂在发动机内的燃烧特性,在不同燃通比和燃喉面积比的装药条件下,进行了发动机试验... 新型高燃速推进剂是一种采用小球粘结、无溶剂挤成型的复合改性双基推进剂,20℃、6.86MPa下用靶线法实测静态燃速为46.25mm/s。为研究这种新型高燃速推进剂在发动机内的燃烧特性,在不同燃通比和燃喉面积比的装药条件下,进行了发动机试验,获得了相应的压强-时间曲线。分析结果表明,该推进剂在火箭发动机内不同压强下可出现3种完全不同的燃烧类型,即类似于双基推进剂的平行层燃烧、类似于超高燃速推进剂的对流燃烧和有限对流燃烧,并给出了3种燃烧类型的判断条件。 展开更多

关键词 高燃速推进剂 平行层燃烧 对流燃烧 有限对流燃烧

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固体推进剂裂纹扩展研究综述 被引量：2

13

作者 胡松启 周宴星 +1 位作者 刘迎吉 陈静 《火箭推进》 CAS 2012年第5期86-92,共7页

介绍国内外关于固体推进剂裂纹扩展的研究现状,总结固体推进剂裂纹扩展的试验研究和理论分析方法,归纳影响固体推进剂裂纹扩展的各种因素。分析认为:采用拉伸装置研究有裂纹推进剂力学性能和利用高速摄影系统研究裂纹燃烧和扩展情况是... 介绍国内外关于固体推进剂裂纹扩展的研究现状,总结固体推进剂裂纹扩展的试验研究和理论分析方法,归纳影响固体推进剂裂纹扩展的各种因素。分析认为:采用拉伸装置研究有裂纹推进剂力学性能和利用高速摄影系统研究裂纹燃烧和扩展情况是当前主要的研究手段;发动机燃烧室内压力、升压速率、裂纹形状尺寸和推进剂燃速是装药裂纹扩展的重要因素;必须进一步开展各因素和裂纹扩展的定量关系研究。 展开更多

关键词 固体推进剂 裂纹扩展 增压速率 对流燃烧 断裂韧性

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约束PBX炸药中心点火反应烈度演化实验研究 被引量：2

14

作者 王硕 卢芳云 陈荣 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期623-630,共8页

采用约束炸药中心电热丝点火实验,利用高速摄像机,拍摄了3种约束强度作用下PBX炸药点火后的微秒量级时间的反应演化过程;分析了约束强弱对最终反应烈度和反应升级特征过程的影响。结果表明,约束作用强度越大,炸药点火后能达到的反应烈... 采用约束炸药中心电热丝点火实验,利用高速摄像机,拍摄了3种约束强度作用下PBX炸药点火后的微秒量级时间的反应演化过程;分析了约束强弱对最终反应烈度和反应升级特征过程的影响。结果表明,约束作用强度越大,炸药点火后能达到的反应烈度越高,且反应升级速度更快;点火后的反应演化过程大致经历了4个阶段:燃烧火焰驱动的裂纹扩展;约束界面发生对流燃烧;炸药基体断裂和破碎导致反应烈度急剧增大;约束解体。其中,在裂纹扩展及燃烧火焰传播阶段,圆环约束作用主要通过影响炸药内部应力状态进而影响裂纹扩展和燃烧反应传播的过程;在火焰达到约束界面并沿界面传播阶段,约束圆环通过变形进而引导圆环与炸药的界面发生对流燃烧;炸药基体的断裂和破碎将导致后续反应烈度进一步地快速增大。 展开更多

关键词 爆炸力学 PBX炸药 反应烈度 约束强度 对流燃烧

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压装PBX炸药DDT管实验初始反应演化过程分析 被引量：2

15

作者 郭应文 胡海波 +3 位作者 李涛 傅华 文尚刚 喻虹 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期77-79,89,共4页

在DDT管中采用惰性模拟材料研究电点火头和黑火药产生的初始压力对惰性模拟材料点火端面的影响;采用高速摄像机记录了DDT管内HMX基压装PBX炸药的燃烧发光过程;分析了压装PBX炸药DDT管实验初始反应演化过程。结果表明,电点火头和黑火药... 在DDT管中采用惰性模拟材料研究电点火头和黑火药产生的初始压力对惰性模拟材料点火端面的影响;采用高速摄像机记录了DDT管内HMX基压装PBX炸药的燃烧发光过程;分析了压装PBX炸药DDT管实验初始反应演化过程。结果表明,电点火头和黑火药产生的初始压力会引起邻近脆性炸药端面裂纹形成和局部破坏,炸药燃烧的火焰沿炸药基体裂纹和炸药与管壁之间的缝隙中传播,压装PBX炸药初始反应演化与缝隙对流燃烧过程密切相关。 展开更多

关键词 PBX炸药 对流燃烧 反应演化 DDT管 电点火头 黑火药

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装填密度对高能推进剂燃烧转爆轰特性的影响 被引量：1

16

作者 贾祥瑞 池军智 +1 位作者 黄风雷 浣石 《含能材料》 EI CAS CSCD 1996年第4期163-168,共6页

建立燃烧转爆轰（ＤＤＴ）实验系统，对高能推进剂多孔床ＤＤＴ过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律、诱导爆轰距离、爆轰速度和爆轰压力。实验表明，在一定范围内，装填密度与诱导爆轰距离呈“Ｕ”型曲线关系，装填密度与... 建立燃烧转爆轰（ＤＤＴ）实验系统，对高能推进剂多孔床ＤＤＴ过程的宏观参数进行了测量，得到了其速度增长规律、诱导爆轰距离、爆轰速度和爆轰压力。实验表明，在一定范围内，装填密度与诱导爆轰距离呈“Ｕ”型曲线关系，装填密度与爆速呈线性增长关系，从理论上对实验结果作了定性分析。 展开更多

关键词 固体推进剂 燃烧转爆轰 对流燃烧 装填密度

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超高燃速推进剂的限燃包覆层 被引量：1

17

作者 李晓东 杨荣杰 李建民 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2004年第4期63-65,共3页

研究了超高燃速推进剂的侧面限燃包覆。通过包覆层厚度、中止燃烧、间接证明实验,证实了采用硬质PVC黏合剂为内层,添加石棉粉的醋酸纤维素为外层的包覆层,可以使超高燃速推进剂侧面不发生窜火,达到稳定对流燃烧,燃速可达1000mm/s以上。

关键词 推进剂 超高燃速 限燃 包覆层 对流燃烧

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炸药燃烧产物驱动裂纹动态扩展耦合特性 被引量：1

18

作者 尚海林 马骁 +2 位作者 程赋 李涛 傅华 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期819-823,共5页

为了研究炸药燃烧产物驱动基体中裂纹动态扩展的耦合特性,加深对武器装药意外点火后反应进入裂纹形成对流燃烧引发高烈度反应的机理性认识,采用热点火方式对某奥克托今(HMX)基(质量分数为95%)高聚物粘结炸药PBX预置缺口点火,采用数字高... 为了研究炸药燃烧产物驱动基体中裂纹动态扩展的耦合特性,加深对武器装药意外点火后反应进入裂纹形成对流燃烧引发高烈度反应的机理性认识,采用热点火方式对某奥克托今(HMX)基(质量分数为95%)高聚物粘结炸药PBX预置缺口点火,采用数字高速摄影技术对炸药燃烧产物驱动裂纹动态扩展过程开展了实验研究。结果表明,由于高聚物粘结炸药(PBX)存在较强的细观非均匀性,同一种炸药的不同样品细观结构也不完全相同,导致其裂纹扩展路径存在差异(可能沿直线传播,也可能会发生偏转),但是在相同的约束条件和预应力下其扩展速度基本一致,本研究实验条件下,该PBX炸药裂纹扩展平均速度为146.7m·s^-1。 展开更多

关键词 反应演化 对流燃烧 裂纹扩展 耦合

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研究粒状火药床对流燃烧过程的实验装置

19

作者 张小兵 袁亚雄 金志明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期168-172,共5页

用离子探针和压电传感器在高压燃烧器中对5／7、6／7、7／7火药床的对流燃烧过程进行了实验研究。成功地获得了火焰阵面曲线和火焰传播速度以及压力波传播和反射等现象，揭示了粒状火药床对流燃烧过程的燃烧机理，并研究了点火强度、装... 用离子探针和压电传感器在高压燃烧器中对5／7、6／7、7／7火药床的对流燃烧过程进行了实验研究。成功地获得了火焰阵面曲线和火焰传播速度以及压力波传播和反射等现象，揭示了粒状火药床对流燃烧过程的燃烧机理，并研究了点火强度、装填密度、火药尺寸等因素对燃烧过程的影响。实验结果对火箭推进系统和火炮膛内产生灾难性异常压力机理研究有实际意义。 展开更多

关键词 燃烧器 对流燃烧 火药床 火炮 实验装置

全文增补中

用半密闭爆发器研究粒状火药床的对流燃烧过程

20

作者 张小兵 金志明 袁亚雄 《测试技术学报》 1994年第S1期170-173,共4页

本文用离子探针和压电传感器在自行设计的半密闭爆发器中对5/7,6/7,7/7三种火药床燃烧的火焰波和压力波进行了测量。我们发现点火强度、装填密度、火药尺寸以及剪切片厚度等因素对燃烧过程有影响。实验结果对火箭推进系统和火炮内弹道... 本文用离子探针和压电传感器在自行设计的半密闭爆发器中对5/7,6/7,7/7三种火药床燃烧的火焰波和压力波进行了测量。我们发现点火强度、装填密度、火药尺寸以及剪切片厚度等因素对燃烧过程有影响。实验结果对火箭推进系统和火炮内弹道中灾难性的异常压力机理研究有一定参考意义。 展开更多

关键词 对流燃烧 密闭爆发器 压电传感器 火强度 燃烧过程 火箭推进系统 装填密度 离子探针 火焰传播速度 粒状发射药

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