黑索今基含铝炸药烤燃实验和数值模拟

摘要

含铝(Al)炸药在烤燃过程中,Al粉会改变炸药内部传热机制从而影响炸药热反应,因此需要研究含Al炸药热反应特征.采用多点测温烤燃法,对压装黑索今(RDX)/石蜡(WAX)(96/4)炸药进行了烤燃实验,获得了炸药内部不同位置处温度变化;结合数值模拟计算,标定了RDX炸药反应动力学模型参数;分别采用多点测温烤燃法和烤燃弹法,对压装RDX/Al/Binder(60/31/9)和熔铸梯恩梯(TNT)/RDX/Al(60/24/16)两种含Al炸药进行了烤燃实验,获得了炸药内部温度变化及点火时间.建立含Al炸药热反应计算模型,计算分析了炸药热反应特征.对RDX/Al/Binder考虑了Al粉的吸热和热传导;对TNT/RDX/Al考虑了相变及多步热分解反应,并采用多组元网格单元计算法同时考虑Al粉的吸热;对炸药烤燃实验进行了数值模拟计算,通过与实验结果比较验证了计算结果的准确性.研究结果表明:Al粉的加入会加快压装RDX/Al/Binder(60/31/9)含Al炸药内部的传热速率,缩短其点火时间,降低炸药热安全性;Al粉的加入对铸装TNT/RDX/Al(60/24/16)含Al炸药的传热过程没有显著影响.