本文以Pb_3O_4/Si系延期藥為基礎,通過建立高速攝影系統(tǒng)對延期藥燃燒界面管內傳播過程進行了動態(tài)研究,利用激光紋影技術與圖像技術相結合對延期藥管口噴火火焰特性進行了解析,并通過改變添加劑種類、混藥方式及裝藥直徑等條件對影響延期藥燃燒界面穩(wěn)定性的一系列因素進行了探究,獲得如下結論:(1)延期藥管內燃燒界面特性的研究表明:延期藥管內燃燒過程可分為點火階段、穩(wěn)定燃燒階段、噴火階段。其中點火階段及噴火階段是影響延期藥延期精度的重要因素。其中點火階段中存在一個從激發(fā)后的燃燒點到逐漸成長為燃燒界面的成長過程。穩(wěn)定燃燒階段的燃燒界面普遍存在一個或多個燃燒界面逐漸變亮變厚的過程,根據(jù)燃燒界面的位移曲線發(fā)現(xiàn)在這一過程里伴隨著數(shù)個脈動燃燒現(xiàn)象。在延期藥發(fā)火階段,燃燒界面存在一個界面后退現(xiàn)象,經分析這一現(xiàn)象與脈動燃燒現(xiàn)象作用機理相同,為內部燃燒壓力所致。(2)延期藥管口噴火火焰特性的研究表明:延期藥二次噴火現(xiàn)象的火焰流場存在湍流現(xiàn)象,兩次發(fā)火速度不同,且這一現(xiàn)象與管內燃燒發(fā)火階段出現(xiàn)的燃燒界面后退現(xiàn)象相對應,通過設置開縫結構有效消除了二次噴火現(xiàn)象。證明了二次噴火現(xiàn)象由內部燃燒壓力所致的作用機理。(3)延期藥燃燒界面穩(wěn)定性的影響因素研究表明:通過加入Se、Sb_2S_3兩種燃速調節(jié)劑可有效減緩延期藥燃燒速度,此外可有效改善燃燒界面的穩(wěn)定性,降低藥劑的脈動燃燒現(xiàn)象。通過研究添加有AM-1延期藥的燃燒過程,進一步闡述了延期藥脈動燃燒機理,發(fā)現(xiàn)造成這一現(xiàn)象的原因是燃燒產生的高壓氣體對界面前后未燃藥劑及燃燒產物形成一定作用力,隨壓力增加燃燒速度瞬間增大并將后方燃燒產物沿燃燒傳播反方向推動,隨裂隙增大壓力減小,燃速隨即下降。此外,利用濕混方式混藥及在一定范圍內減小裝藥直徑均可有效改善燃燒界面穩(wěn)定性、藥劑脈動燃燒現(xiàn)象。圖[34]表[4]參[50]
【學位單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TQ560.1
【部分圖文】：

第 2 章 延期藥研究理論基礎的延期精度，在生產使用過程中人們普遍追求延期藥的穩(wěn)定燃燒。(3)噴火階段：即延期藥經歷管內燃燒后，燃燒界面至噴火端口處通過噴式向下一序列傳遞能量的過程。綜上所述，延期體燃燒的這三個階段之間是緊密相接的，因而具有有效的燃燒性能的延期藥是延期體穩(wěn)定燃燒的前提條件。.3 延期藥燃燒傳播模型延期藥穩(wěn)定燃燒時，主反應以固-固相反應為主，此時延期藥的燃燒界面垂直于延期藥柱軸向的平行層，且燃燒界面遵循一維燃燒規(guī)律沿藥柱軸向推進。根據(jù)延期藥的燃燒界面溫度特性可將延期藥柱附近區(qū)域分為三個：、反應區(qū)和燃燒產物區(qū)[28]。延期藥穩(wěn)定燃燒溫度分布如圖 2.2 分布所示。

研究人員發(fā)現(xiàn)在燃燒過程中隨燃燒界面于管內相前傳播，界面呈現(xiàn)忽線性脈動燃燒特性。國內外學者們認為這種現(xiàn)象較為準確的反映出延程的不穩(wěn)定情況，稱此現(xiàn)象為“脈動燃燒”或“震蕩燃燒”。根據(jù)分此現(xiàn)象的原因是，藥劑燃燒過程中產生的氣體壓力波增大了藥劑間的一定的斷面或間隙，這中間隙嚴重影響延期藥燃燒界面向下傳播所需及積累。這一能量積累過程及裂隙不斷生成的過程造成了延期藥“脈動。此外有學者[35]～[36]對延期藥燃燒產物進行實驗發(fā)現(xiàn)其燃燒后殘渣呈現(xiàn)裂”的痕跡。經分析形成這一現(xiàn)象的原因是，當鄰近燃燒界面未燃藥累至氧化劑熱分解溫度時，氧化劑發(fā)生熱分解并形成的大量氧氣，高藥劑層先行于燃燒界面，此高壓氣體作用于藥劑間的壓力大于藥劑的從而將此薄層藥柱拉斷，受藥柱約束條件所限，拉斷的薄層向延期藥反方向推動，因此殘渣形成“層狀龜裂”。這特性進一步驗證延期藥”現(xiàn)象，其結構如圖 2.2 所示。

進行高速攝影實驗探究延期藥管內燃燒界面穩(wěn)定性的影響因素。3.1 儀器材料及樣品制備3.1.1 樣品材料與實驗儀器實驗材料：Pb3O4純度為 98%，平均粒徑 4.32 m ,阿拉丁化學試劑有限公司生產；Si 粉含量大于 99.9%，名義粒度為 5000 目，濟南天琴硅業(yè)公司生產；AM-1，名義平均粒徑為 9.72，由河北 607 化工廠生產；硫化銻含量大于 98%，名義平均粒徑為 5.72，阿拉丁化學試劑有限公司生產；乙醇，AR，含量大于 99.7%，阿拉丁化學試劑有限公司生產；有機玻璃管，內徑 4.00mm、外徑 6.00mm,長度約20.00mm 若干（工廠定制加工）；有機玻璃管，內徑 2.00mm、外徑 6.00mm、長度約 20.00mm 若干（工廠定制）；鋁管內徑 2.00mm、外徑 6.25mm、長 16.0mm若干（工廠定制）；橡膠塞、雷管殼、導爆管若干。
【參考文獻】

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本文編號：2845519