DNAN基熔铸炸药爆轰参数研究

作     者：张晓敏 

作者单位：北京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周霖

授予年度：2016年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：DNAN 熔铸炸药 状态方程 爆轰参数 

摘      要：DNAN基熔铸炸药在安全性、仓储、装药工艺性等方面都优于传统的以TNT为载体的熔铸炸药,具有广阔的应用前景。DNAN基熔铸炸药爆轰参数,在揭示炸药特性,提高爆轰性能,优化战斗部设计,数值模拟仿真等方面有着重要意义。本文基于经典BKW状态方程,结合实测爆速,爆压和爆热数据,研究炸药组分含量对爆轰参数的影响,并提供了准确预估DNAN基熔铸炸药爆速、爆压的方法。基于BKW状态方程的计算方法,对理想DNAN基熔铸炸药的爆轰参数进行计算。通过改变BKW状态方程中的一个或多个参数,计算炸药爆速和爆压,将计算结果与实验数据进行对比,以此不断修正,最终标定出一套适用于理想DNAN基熔铸炸药的BKW状态方程参数:α=0.5,β=0.19,θ=400,k=9.81,其计算结果与实验结果的误差可控制在3%以内。研究了铝粉含量对含铝炸药爆轰参数的影响规律。在BKW程序中引入惰性铝粉概念,通过爆热计算值与实验值对比,确定了炸药中铝粉参加反应的比例,在此基础上标定出了适用于含铝DNAN基熔铸炸药的BKW状态方程参数:α=0.5,β=0.24,θ=400,k=8.5,其计算精度在5%以内。通过BKW状态方程计算得到DNAN基熔铸炸药爆轰产物等熵膨胀数据及HO M方程系数,根据P-V曲线进行拟合,得到JWL状态方程参数。此外介绍了一种确定CHNO型炸药JWL参数的简易算法,并利用Matlab编程,计算了文中理想DNAN基熔铸炸药的JWL参数。对比两种方法得到的JWL状态方程参,其P-V曲线较为吻合。