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气雾两相受限射流特性的研究

气雾两相受限射流特性的研究

作者：雍炼四川大学

学位级别：硕士

射流是流体运动的一种重要类型，被广泛应用于航天、动力、自动控制等各行各业。由于射流的强湍动性，它对强化热、质传递过程尤其是外扩散控制的传递过程非常有效。基于这一点，气雾两相射流体系作为一种快速、高效的反应方式在化学反... 详细信息

射流是流体运动的一种重要类型，被广泛应用于航天、动力、自动控制等各行各业。由于射流的强湍动性，它对强化热、质传递过程尤其是外扩散控制的传递过程非常有效。基于这一点，气雾两相射流体系作为一种快速、高效的反应方式在化学反应工程中也有着广泛的应用前景。而本文作为整个两相流反应体系研究的一部分，重点对气雾两相受限射流特性从理论分析计算和实验测定两个方面进行了研究和探讨。　本文采用自由射流理论，结合单颗粒动力学方程建立了求解气雾两相受限射流场的理论模型。计算结果表明：有限空间中的紊动射流在射流锥内具有与自由射流相似的特征，即流动中射流边界线性扩展，满足be＝εx，ε值与自由射流中的经验参数0.114较为一致;有限空间中的射流仍会卷吸周围流体，与自由射流不同的是，它卷吸的流体来自于射流下游在真空抽吸口处的分离回流;超声波产生的雾滴粒径小，加速快，如在射流中心处速度为140m／s的地方加入5μm的雾滴，在10mm的距离内雾滴速度就可从0加速到11Om／s;射流场中的雾滴浓度沿射流方向不断增大，中心处浓度最低，边界处浓度最大;射流出口速度越大，则雾滴浓度越低;射流锥面内的雾滴卷吸量沿射流方向线性增加;射流在真空抽吸口处的分离半径随抽吸位置的变化而改变，抽吸越靠近喷嘴，则分离半径越小。　为此构建了一套气雾两相受限射流的实验研究装置，并由激光多普勒测速仪测定了在不同气体射流速度条件下的雾滴速度场。实验结果表明：模型计算值与实验值吻合较好，该模型能较好的体现有限空间中的气雾两相射流特性。借助理论模型，对射流出口气速、超声波雾化量及雾滴粒径对流场中力学参数的影响进行了数值模拟，并对模拟结果做出了合理的分析与讨论。

关键词：气雾两相流受限射流理论模型数值模拟

低压热处理对PBX炸药件密度及内部质量的影响

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含能材料 2008年第2期16卷 185-187页

作者：兰琼韩超雍炼张明中国工程物理研究院化工材料研究所

高聚物粘结炸药(PBX)时效处理会造成炸药件尺寸长大,密度降低,甚至可能扩大裂纹和分层等初始缺陷。为了解决以上问题,开展成型炸药件低压热处理研究。将炸药件放入等静压后处理机,在恒定温度下施加5～10MPa压力,保压2～4h,处理1～3次。... 详细信息

高聚物粘结炸药(PBX)时效处理会造成炸药件尺寸长大,密度降低,甚至可能扩大裂纹和分层等初始缺陷。为了解决以上问题,开展成型炸药件低压热处理研究。将炸药件放入等静压后处理机,在恒定温度下施加5～10MPa压力,保压2～4h,处理1～3次。实验结果表明:采用这种后处理方法能在短时间内有效释放PBX炸药件内应力,相对密度从96.53%～98.83%提高到99%以上,并能抑制长大,改善炸药件内部质量。

关键词：材料力学高聚物粘结炸药(PBX) 内应力低压热处理

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PBX药柱温升过程中的性能变化研究

含能材料 2008年第6期16卷 693-697页

作者：兰琼鲁建英张明雍炼中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900 北京理工大学宇航学院北京100081

为全面了解温升过程中PBX药柱温度、应力和尺寸变化情况,利用瞬态-应力耦合有限元法对药柱温升过程进行模拟。结果显示:药柱温升过程中,热量逐渐向内部传递,初始升温阶段应力增大很快,最大达到2.37MPa,随着内外温差的减小而逐渐减小;药... 详细信息

为全面了解温升过程中PBX药柱温度、应力和尺寸变化情况,利用瞬态-应力耦合有限元法对药柱温升过程进行模拟。结果显示:药柱温升过程中,热量逐渐向内部传递,初始升温阶段应力增大很快,最大达到2.37MPa,随着内外温差的减小而逐渐减小;药柱尺寸增大,密度减小约0.***.cm-3。通过模拟可以初步确定药柱温升过程内部应力变化规律,预估尺寸和密度变化量,优化设计了一种炸药加热工艺,即将加热分四段进行,尽量降低升温速率,保证至少1800s的恒温时间。

关键词：物理化学高聚物粘结炸药(PBX) 热处理数值模拟

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JB-9014等静压成型件的力学及热性能

JB-9014等静压成型件的力学及热性能

某HMX基PBX温压时效处理过程变形规律数值模拟

作者：雍炼

炸药件的等静压成型工艺作为一种较新的压装成型装药技术,由于在压制过程中受力均匀、颗粒的空间排列也较为紧凑合理,因此成型的炸药件整体密度高、密度均匀性好、各种热性能及力学性能可以保持较好的各向同性且性能较好。

关键词：

来源： cnki会议评论

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含能材料 2015年第6期23卷 543-547页

作者：兰琼唐维贺建华雍炼韩超杨宝刚中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

为掌握高聚物粘结炸药(PBX)内部弹性应变向塑性应变转化规律,应用时温等效原理推导80℃的HMX基PBX蠕变曲线,并由ANSYS有限元软件拟合得到基于修正时间硬化理论的蠕变模型,用此模型对温压时效处理过程的HMX基PBX加热加压阶段变形情况进... 详细信息

为掌握高聚物粘结炸药(PBX)内部弹性应变向塑性应变转化规律,应用时温等效原理推导80℃的HMX基PBX蠕变曲线,并由ANSYS有限元软件拟合得到基于修正时间硬化理论的蠕变模型,用此模型对温压时效处理过程的HMX基PBX加热加压阶段变形情况进行模拟,结果显示:温压时效处理(80℃、10MPa)使HMX基PBX产生应力加载方向的压缩变形,炸药柱直径和高度分别减小0.476mm和1.306mm,密度增大约0.047g·cm-3,表明温压时效处理方法能够对PBX起到加速蠕变的作用。

关键词：温压时效处理高聚物粘结炸药(PBX) 时温等效原理蠕变变形

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一种估算造型粉表观导热系数的方法探讨

含能材料 2004年第A1期12卷 326-327页

作者：雍炼韩超梁华琼中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

采用ansys计算软件，通过数值建模，并先行假定预热造型粉的表观导热系数的方法，得到炸药半球预热过程的数值解。将计算结果与实验结果相比较，就可得到较为真实可靠的炸药造型粉在松装状态下的表观导热系数。

关键词：造型粉表观导热系数预热数值模拟炸药

TATB造型颗粒温等静压成型X射线微层析成像

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含能材料 2018年第9期26卷 779-785,816页

作者：张伟斌田勇雍炼杨雪海戴斌李敬明陈华中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

与传统钢模成型相比,温等静压成型是一种获得致密、均匀高聚物粘结炸药的更优方法,为温等静压成型高聚物粘结炸药精密物理性能研究提供细观结构基础,利用X射线微层析成像技术研究了三氨基三硝基苯(TATB)造型颗粒经温等静压成型圆柱样品... 详细信息

与传统钢模成型相比,温等静压成型是一种获得致密、均匀高聚物粘结炸药的更优方法,为温等静压成型高聚物粘结炸药精密物理性能研究提供细观结构基础,利用X射线微层析成像技术研究了三氨基三硝基苯(TATB)造型颗粒经温等静压成型圆柱样品的三维细观结构。结果显示,TATB造型颗粒经过温压后仍保留完整,典型形态呈多边体,压实颗粒间有高密度薄层、颗粒接触数最大达到12。CT图像分析表明,压实颗粒尺寸轴向分布保持不变,径向存在沿轴心方向的密度降和压力降;层面密度离散性高于1.15%,但体密度趋向均匀;分析内部力链分布情况,发现了温等静压成型过程TATB造型颗粒呈现等向压缩特征;基于细观颗粒接触角统计了颗粒接触数,证实了压实颗粒构形态及其排列趋向各向同性,但局部颗粒仍存在剪切压缩状态。

关键词：三氨基三硝基苯(TATB)造型颗粒温等静压微细结构 X射线微层析成像

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高聚物黏结炸药的压制成型性

火炸药学报 2010年第4期33卷 44-48页

作者：梁华琼韩超雍炼陈学平兰琼中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

为了获得高聚物黏结炸药(PBX)压制成型的基本规律,对TATB基PBX进行等静压压制试验,研究了PBX压制过程中的一些力学行为,通过对力学和物理性能测试及SEM分析,得到PBX的微显结构和在成型过程中的性能参数变化规律。结果表明,在PBX颗粒压... 详细信息

为了获得高聚物黏结炸药(PBX)压制成型的基本规律,对TATB基PBX进行等静压压制试验,研究了PBX压制过程中的一些力学行为,通过对力学和物理性能测试及SEM分析,得到PBX的微显结构和在成型过程中的性能参数变化规律。结果表明,在PBX颗粒压制成型过程中,成型件的密度、泊松比、压缩模量和压缩强度与压力呈对数函数关系。成型件泊松比、压缩强度与压缩模量随成型密度的增加快速增大。延长保压时间可以有效提高压实密度,使成型效果更好。

关键词：材料科学高聚物黏结炸药等静压压制成型性力学行为

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压制过程中PBX炸药颗粒的破碎及损伤

火炸药学报 2010年第1期33卷 27-30页

作者：梁华琼雍炼唐常良陈学平中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

用扫描电镜及激光粒度仪研究了PBX炸药在不同压制条件下的微观结构变化及粒度分布。结果表明,随着成型试件密度的增加,晶体的破碎、损伤情况加重;成型试件中HM X的平均粒径随着压力的增加而减小(压制前的33.05μm到250M Pa压制后的16.92... 详细信息

用扫描电镜及激光粒度仪研究了PBX炸药在不同压制条件下的微观结构变化及粒度分布。结果表明,随着成型试件密度的增加,晶体的破碎、损伤情况加重;成型试件中HM X的平均粒径随着压力的增加而减小(压制前的33.05μm到250M Pa压制后的16.92μm);在相同压力条件下,热压(70℃)制品的密度更高,但晶体的破碎却更小,热压(70℃)制品中HM X的平均粒径要大于冷压(25℃)制品中HM X的平均粒径。

关键词：材料科学 PBX 破碎损伤压制微观结构