典型金属粉末对FAE冲击波效应和热毁伤性能的影响

• Published in: 爆炸与冲击 Vol. 44; no. 10; pp. 123 - 135
• Main Authors: 张蓓蓓, 程扬帆, 蒋八运, 沈兆武, 甘小红
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001%安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001 01.10.2024; 中国科学技术大学近代力学系,安徽 合肥 230027%中国科学技术大学近代力学系,安徽 合肥 230027%淮南皖淮机电股份有限公司,安徽 淮南 232001
• Subjects: 环氧丙烷; fuel air explosive; epoxypropane; colorimetric temperature measurement; damage performance; 金属粉; 燃料空气炸药; 比色测温; metal powders; 毁伤性能; 固-液混合燃料; solid-liquid mixed fuels
• ISSN: 1001-1455
• DOI: 10.11883/bzycj-2023-0465

O389%TF058; 为了探究典型金属粉末对燃料空气炸药(fuel air explosive,FAE)冲击波效应和热毁伤性能的影响,采用 20L球形液体爆炸测试系统并结合比色测温方法,深入研究了不同金属粉种类和含量下环氧丙烷(epoxypropane,PO)的燃爆特性、火焰结构及温度分布特征.实验结果表明:纯环氧丙烷的最佳质量浓度为 780 g/m3,最大爆燃超压?pmax=0.799 MPa,最大压力上升速率(dp/dt)max=52.438 MPa/s.添加Al粉、Ti粉和Mg粉的环氧丙烷最大燃爆超压、最大压力上升速率和最大火焰平均温度均随着金属粉末质量比(I)的增加而增大,而最大压力上升时间的变化趋势则与之相反;最大燃爆超压和最大火焰平均温度的变化规律一致,从大到小依次为:Al/PO、Mg/PO、Ti/PO,且当金属粉的质量比I=40%时,3 种固-液混合燃料的?pmax值相较于纯环氧丙烷分别增加了 12.00%、8.41%和 11.54%;此外,最大压力上升速率和燃烧速率的变化规律一致,从大到小依次为:Mg/PO、Al/PO、Ti/PO,且当金属粉的质量比I=40%时,3 种固-液混合燃料的(dp/dt)max值相较于纯环氧丙烷分别增加了 41.91%、39.60%和 45.29%.研究结果表明,不同高能金属粉末在改善环氧丙烷燃爆性能方面各有优势,在FAE的配方设计时,应根据毁伤性能指标合理选择金属粉末作为含能添加剂.