高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析

朱左明 高鑫 王煊军 蒋大勇

朱左明, 高鑫, 王煊军, 蒋大勇. 高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 366-371. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0366-07
引用本文: 朱左明, 高鑫, 王煊军, 蒋大勇. 高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 366-371. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0366-07
Zhu Zuo-ming, Gao Xin, Wang Xuan-jun, Jiang Da-yong. Safety analysis of high-pressure waterjet impacting HTPB propellant[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 366-371. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0366-07
Citation: Zhu Zuo-ming, Gao Xin, Wang Xuan-jun, Jiang Da-yong. Safety analysis of high-pressure waterjet impacting HTPB propellant[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 366-371. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0366-07

高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析

doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0366-07
基金项目: 第二炮兵工程大学探索基金项目(XY2011JJB26)
详细信息
    作者简介:

    朱左明(1986—), 男, 博士

    通讯作者:

    王煊军, wxuanjun@sina.cn

  • 中图分类号: O358

Safety analysis of high-pressure waterjet impacting HTPB propellant

  • 摘要: 以高压水射流冲击HTPB推进剂的动态加载过程和准静态加载过程在作用压力和持续时间上的巨大差异为基础, 在水锤压力和滞止压力计算的基础上分别进行了点火模式预判, 然后以模型类比和实验方法分析了动态和准静态加载过程的安全性。结果表明, 使用出口压力在300 MPa以内的高压水射流冲击HTPB推进剂装药在动态加载过程中不会有点火起爆危险性, 但使用100M Pa以上的高压水射流冲击HTPB推进剂装药在准静态加载过程中其内部可能会发生温度突跃情况, 这可能会引起热点火、甚至热起爆。
  • 图  1  230 MPa水射流冲击HTPB推进剂表面的压力曲线

    Figure  1.  Pressure curve of HTPB propellant surface under 230 MPa waterjet impacting

    图  2  数控切割平台的组成与结构

    Figure  2.  Composition and structure of CNC cutting platform

    图  3  HTPB推进剂试样的DSC测试结果

    Figure  3.  DSC test result of HTPB propellant sample

    图  4  热电偶在HTPB推进剂样坯中的埋置点位示意图

    Figure  4.  Distribution diagram of thermocouples embedded in HTPB propellant

    图  5  高压水射流作用下HTPB推进剂内部的温升曲线

    Figure  5.  Temperature curve in HTPB propellant under the shock of high-pressure waterjet

    表  1  不同出口压力水平下的水锤压力

    Table  1.   Water hammer pressure under different outlet pressure levels

    出口 pj / MPa vj / (m·s-1) pH / MPa
    1 50 316 455
    2 100 447 644
    3 150 547 788
    4 200 632 910
    5 230 678 976
    6 300 774 1 115
    下载: 导出CSV

    表  2  不同出口压力下的温升突跃次数统计

    Table  2.   Temperature-jump frequency under different outlet pressure levels

    pj/MPa N n
    50 10 0
    80 12 0
    100 15 0
    120 15 1
    150 15 1
    180 15 3
    下载: 导出CSV
  • [1] Boggs T L, Atwood A I, Mulder E J. Hazards associated with solid propellants[C]//Proceedings of Solid Propellant Chemistry, Combustion and Motor Interior Ballistics. Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2000: 221-262.
    [2] Hashish M, Miller P. Cutting and washout of chemical weapons with high-pressure ammonia jets[C]//BHR Group Conference Series Publication. Bury St Edmund: Professional Engineering Publishing, 1998: 81-92.
    [3] 王礼立.应力波基础[M].北京: 国防工业出版社, 2010.
    [4] 薛胜雄.高压水射流技术工程[M].合肥: 合肥工业大学出版社, 2006.
    [5] 王瑞和.高压水射流破岩机理研究[M].东营: 中国石油大学出版社, 2010.
    [6] 卫玉章.非均匀炸药的冲击引爆综合判据[J].爆炸与冲击, 1982, 2(1): 117-121.

    Wei Yu-zhang. A complete criterion for shock initiation of detonation in heterogeneous explosives[J]. Explosion and Shock Waves, 1982, 2(1): 117-121.
    [7] Mader C L, Pimbley G H. Jet initiation of explosives[R]. LA-8647, 1981.
    [8] Mader C L, Pimbley G H, Bowman A L. Jet penetration of inerts and explosives[R]. LA-9527, 1982.
    [9] Summers D A. Waterjetting Technology[M]. London: E & FN SPON, 1995.
  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  2983
  • HTML全文浏览量:  327
  • PDF下载量:  519
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-29
  • 修回日期:  2013-12-19
  • 刊出日期:  2015-05-25

目录

    /

    返回文章
    返回