爆炸冲击波作用下黑索今基含铝炸药的冲击点火反应速率模型

摘要：

为分析黑索今(RDX)基含铝炸药中铝粉的颗粒尺寸对炸药冲击点火的影响,以及建立该含铝炸药冲击点火的细观反应速率模型,开展了含铝炸药冲击起爆的实验和数值模拟研究.设计5μm、16μm、40μm和100μm不同铝粉粒径,具有相同组分配比和RDX颗粒尺寸的4种炸药配方,对4种RDX基含铝炸药进行了冲击点火起爆实验;通过合理假设,提出RDX基含铝炸药的细观点火模型,并在考虑点火增长的基础上,完善细观反应速率模型,利用细观反应速率模型和含铝炸药的I&G模型对上述实验进行了数值模拟.实验和数值模拟结果表明:对于100μm、40μm、16μm和5μm粒径铝粉含铝炸药,铝粉在CJ面前的反应度分别为0.80％、2.45％、3.20％和4.15％;随着RDX基含铝炸药中的铝粉尺寸减小,铝粉在CJ面前的反应速率增快,炸药中的前导冲击波传播速度变快且压力峰值增高,压力峰值的出现时间与前导冲击波到达时间的间隔减短,炸药的冲击感度提高;与I&G模型相比,细观反应速率模型计算的压力历史与实验结果更为吻合;细观模型能较好地模拟较大尺寸颗粒铝粉(铝粉尺寸大于炸药颗粒尺寸的1/10)的反应特征,对于100μm和40μm铝粉粒径含铝炸药,模拟计算每个拉格朗日位置的前导冲击波到达时间、压力峰值时间和压力峰值等参量与实验结果相差不超过10％.

关键词：含铝炸药、铝颗粒尺寸、热点、细观点火模型、反应特征

所属期刊栏目：42

分类号：O383+.3;TJ55(爆炸力学)

资助基金：国家自然科学基金项目11872120

在线出版日期：2021-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：327-339