改性双基推进剂压伸成型工艺安全的数值模拟

作     者：仇友圣 叶宝云 张致源 王润馨 邓文文 李鑫丰 安崇伟 王晶禹 

作者机构：山西省超细粉体工程技术研究中心 中北大学环境与安全工程学院 

出 版 物：《火炸药学报》 (Chinese Journal of Explosives & Propellants)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：改性双基推进剂 螺压工艺 工艺安全 压伸 数值模拟 

摘      要：螺旋压伸是改性双基推进剂成型主要的工艺之一，为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响。本文对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模，对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测定，基于Polyflow软件，对流体域网格无关性进行了验证，研究了改性双基推进剂物料在非等温条件下的压伸过程的安全特性。结果表明，螺杆转速的增加会使物料温度、压力、剪切速率升高，存在燃爆风险，为保证安全性，压伸成型过程中适宜的螺杆转速为10r/min；螺杆温度增加，剪切速率降低，物料的塑化程度会变差，温度升高易使物料分解，结合改性双基推进剂敏感物料成分特性考虑，螺杆温度为85℃相对安全；相较于螺杆温度，套筒温度的变化对物料流场的影响较小，结合改性双基推进剂实际生产条件考虑，70℃套筒保温温度适合改性双基推进剂生产。结合模拟结果，得出在推进剂生产过程中需注意压力和温度的快速变化带来的影响。