点传火过程中火药颗粒热应力的计算分析
多孔火药温度场计算及热应力分析
Ｖｏ ． ２ １ ３ Ｎｏ ５ ． Ｏｃ ．２ ８ ｔ ００
多孔 火 药温 度场 计 算 及 热 应 力分 析
王颖泽 ， 张小 兵， 亚雄， 玉树 袁 谢
（ 南京理工大学 动力工程学院 ， 江苏 南京 ２ ０９ ） １０ ４
摘
要： 通过 数值 求 解对 多孔 火 药燃 烧过 程 中的传 热规 律及 热 力学特性 进 行 了研 究。利 用有 限
Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ’ Ｃａ ｃ ｌ ｔｏ ｎｄ Ｔｈ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ Ａｎ ｌ ｓｓ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｆｉ ｌ Ｓ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｍ ｌＳ ｒ ｓ ’ ａ ｙ ｉ ｏ ｕ ｔ－ ｒ ｏ ａ ｅ ｏ ｅ ｌ ｎ ｓ ｆ Ｍ ｌｉｐｅ ｆ ｒ ｔ ｄ Ｐｒ ｐ ｌ ｔ ａ
Ｗ ＡＮＧ ｎ —ｅ，ＺＨＡＮＧ ａ — ｉｇ，ＹＵＡＮ ｎ ｘ ｏ ｇ， Ｅ Ｙｕ—ｈ Ｙｉｇ ｚ Ｘｉｏ ｂｎ Ｙａ — ｉｎ ＸＩ ｓｕ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎ Ｓ Ｎ ｎｉ １ ０ ４ ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｗ ｒＥ ｇ ｅｉ ， Ｕ Ｔ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ，Ｃ ｉａ Ｐ ｎ ｎ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｔｃ ｎｄ ｃｉｎ ａ ｄ ｍｅ ｈａ ｉ ｓｃ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｏ ｌｉｐ ｒｏ ａｅ ｒ ｐ ｌ ｎ ｓａ ｅ ｓｕｄ ｅ ｈ ａ ｏ ｕ ｔｏ ｎ ｃ ｎ ｃ ｈａａ ｔ ｒｓｉ ｆｍｕ ｔ— ｅ ｆｒ ｔ ｄ ｐ ｏ ｅｌ ｔ ｒ ｔ ． ａ ｉ ｄ ｂ ｈ ｕ ｒｃ ｌｃ ｌ ｕ ａｉｎ．Ｕｔｌ ｉ ｇ ｔ ｅ ｆｎ ｔ — ｉｆｒ ｎｃ ｔ ｏ ｅ ｙ ｔ ｅ ｎ ｍｅ ｉａ ａｃ ｌｔｏ ｉｉ ｎ ｈ ｉｅ ｄ ｆｅ ｅ ｅ ｍｅｈ ｄ，ｔ ｌｉｐｅｆ ｒ ｔｄ ｐ ｏ ｅ — ｚ ｉ ｈｅ ｍｕ ｔ— ｒｏ ａ ｅ ｒ ｐ ｌ ｌ ｎ ｄ ｌｗｉ ｒｅ ｕ ａ ｏ ｎ ａ ｙ ｃ ｎ ｔｏ ｓ ｉ ｓ ｄ ｂ ｏ ｓｒ ｔ ｒ ｌｇ ｉ ａ ｔｍｏ ｅ ｔ ｉｒ ｇ ｌ ｒｂ ｕ ｄ ｒ ｏ ｄｉ ｎ Ｓ ｍｅ ｈｅ ｙ ｎ ｎ．ｔｕｃｕ ａ ｒｄ．Ｔｈ ｉｔｉ ｕ ｉｎ ｏ ｈ ｉ ｅ ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｆ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｅ ｆｅｄ ａ ｄ ｃ ｍｂ ｓｉｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ｓ ｖ ｎ ｐｅｆ ｒ ｔｄ ｐ ｏ ｅ ｌｎ ｓ ｓ ｇ ｉ ｅ ｅ ｒ ｇ ｔ ｇ ｅ ｅ ａｕｒ ｌ ｎ ｏ ｕ ｔｏ ｒ ｐ ｒｙ ｏ ｅ ｅ — ｒｏａ ｅ ｒ ｐ ｌａ ｔ ｉ ａｎ ｄ ｂｙ ｓ ｇ ｅ ａ ｉ ｉ ｎ
火药爆炸公式
火药爆炸公式嘿，说起火药爆炸公式，这可不是个简单的事儿！咱们先从火药的历史说起吧。
以前我去参观一个古代科技展览，看到了有关火药发明的介绍。
那时候的人们可没想到，这小小的火药日后会有这么大的威力。
在我们的学习中，火药爆炸公式可是一个重要的知识点。
火药爆炸的本质是一种剧烈的化学反应，它涉及到化学能的快速释放。
而计算火药爆炸的能量和效果，就需要用到特定的公式。
比如说，我们常用的一个公式是 Q = m × Qv ，这里的 Q 表示释放的总能量，m 是火药的质量，Qv 则是单位质量火药的燃烧热值。
这个公式看起来简单，可里面的学问大着呢！想象一下，假如我们要设计一个烟花表演，就得根据这个公式来精确计算火药的用量。
多了，可能会造成危险的爆炸；少了，烟花又不够绚丽。
就像有一次我在公园里看到有人自己制作烟花，结果因为没有算好火药的量，烟花放出来效果特别差，还差点伤到人。
再深入一点，火药爆炸时产生的压力和温度变化也能通过公式来估算。
这对于工程领域，比如矿山爆破、建筑拆除等，都是非常关键的。
要是计算不准确，后果不堪设想。
学习火药爆炸公式，可不仅仅是为了应对考试。
它在实际生活中的应用也很广泛。
比如消防员在处理易燃易爆物品时，就得清楚火药爆炸的可能性和威力，这时候公式就能帮助他们做出更准确的判断和更安全的决策。
从小学到高中的教材里，火药爆炸公式的相关内容是逐渐深入和复杂的。
小学可能只是简单了解火药的历史和作用，到了高中，就要能够运用公式进行复杂的计算和分析。
但别担心，只要我们一步一个脚印，认真理解每个概念，多做几道练习题，掌握这个公式并不难。
就像我们学习走路一样，一开始可能摇摇晃晃，但只要坚持，总会走得稳稳当当。
总之，火药爆炸公式虽然有点复杂，但只要我们用心去学，就能掌握它的奥秘，为我们的知识宝库增添一份力量。
记住，知识就是力量，而掌握好火药爆炸公式，就是我们在科学世界里前进的一小步！。
烟火切割热力学分析及药剂配方设计与实验
２． 烟 火 切 割 的 力 学 ２
几种 高热剂 的混 合物 以均 匀配 方设 计进 行烟 火药 熔穿 金属 材料能 力实 验 ， 到几 种高 热剂 的配 比 ， 而 得到 得 从
了 用 于 烟 火 切 割 的烟 火 药 的 最 佳 配 方 。
１ 引 言
烟 火切 割技术 是利 用烟 火药 燃烧 产生 的高 温高 速
熔 融 金 属 射 流 来 切 割 金 属 材 料 的 一 种 技 术 ， 用 于 无 可
２ 烟 火 切 割 的 理 论 基 础
２ １ 烟 火 切 割 的传 热温 、 速 、 相变 的对流 高 有
收 稿 日期 ：２ １ －９ ２ ；修 回 日期 ： ０ － １ １ ０ ００ —８ ２ １ １ —６ ０
式 中， ｑ为 对流 换 热 热 量 ， ・ ｗ ｍ～； 为 表 面传 热 系
对 理论 上可 能发 生 的高热 剂反 应计算 了绝热反 应 温度
等参数 。但 是 ， ｉ ｈ 论 文 的 理 论 意 义 大 于 实 际 意 Ｆｓ ｅ ｃ ｒ 义 ， 究 中所 列 的大量 氧化 剂和 可燃 剂 的价格 昂贵 ， 研 而
火 药 的 较 佳 配 方 ， 究 出 了一 种 用 于 高 温 熔 化 金 属 材 料 的 烟 火 药 剂 。主 要 由铁 铝 热 剂 ３ ％ 一５ ％ 、 铝 热 剂 ３ ％ ～５ 研 ０ ０ 铜 ０ ０％ 和 高 热 剂
１ ％ ～ ０ 组 成 。该 烟 火 药 燃 烧 时产 生 高温 、 速 、 融 态 的 铜 铁 合 金 射 流 ， 有 效 地 对 金 属 材 料 进 行 切 割 。 Ｏ ２％ 高 熔 能
范例06热传导热应力地铁车站火灾分析
midas FEA Case Study Series热传导/热应力 – 地铁车站火灾分析[火灾发生以及持续时间]1. 概要最近因为发生了一系列的火灾事故，火灾对土木结构物安全性能的影响正越来越成为结构设计人员关注的问题。
结构分析中如何对火灾进行模拟，火灾后结构是否能继续工作以及火灾对结构的损伤等问题也成为结构设计研究的课题。
本例题通过对地铁车站的火灾分析，介绍了通过热传导分析获得结构内温度分布以及温度应力的分布状况，预测火灾造成的结构损伤的方法。
2. 结构信息2.1 地铁几何信息本例题的地铁如下图所示，是宽度为17.8m ，总高度为16.15m 的三层结构，火灾发生位置为地下第三层车站位置，所以结构模型只建了地下第三层部分。
2.2 分析条件对火灾的模拟如下。
假设火源作用在地铁顶板位置，顶板受火源的直接影响，其它位置受间接的影响。
火源位置的顶板温度从发生火灾开始30分钟内达到最高温度800℃，在持续最高温度30分钟后24小时内逐渐熄灭。
受间接影响的位置假设最高温度可达200℃。
3. 模型因为地铁沿纵向截面相同，所以采用了简化的二维模型，单元采用了高阶平面应变单元。
3.1 建模注意事项因为要研究火源位置温度结构物深度上的变化，所以火源位置的单元要划分得很细，本模型中单元尺寸为4cm ，并采用了高阶单元，这样节点间距为2c m 。
3.2 材料和截面混凝土的材料特性会随温度的变化而变，各种大气温度下的混凝土材料特性如下表所示。
本例题只考虑了弹性模量、热膨胀系数、热传导率等参数随温度的变化。
(1) 据文献中记载，混凝土的弹性模量随温度的上升会降低，在300℃下弹性模量降低约50%，500℃时降低约80%。
本例题中各温度下的弹[火灾分析有限元模型][地铁车站剖面图][三维模型细部网格][结构的位移约束条件][底板、墙、顶板等与大气接触的对流边界][间接承受火灾的部位](2) 混凝土的热膨胀系数随温度的增加有加大的趋势，当400℃以上时约增加1倍，本例题中采用的各温度下的热膨胀系数如下表所示。
煤燃烧过程中的热应力破碎的研究
与前面分析的准静态应力的情况一样 , 增加 B i 数也会增加切向应力和径向应力 , 特别是在颗粒 内部. 同时从图 3 中也可以看到 , 虽然 B i = 0 , 但 是切向应力和径向应力还是相当大. 这说明 ,即使 颗粒非常小 ,可以很合理地假设炭粒内部的温度 分布是均匀的情况下 ,由于外界温度的剧烈变化 , 热冲击在颗粒内产生了很大热应力 , 使得颗粒还 是有可能发生热应力破碎现象.
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第 5 期 黄建辉等 : 煤燃烧过程中的热应力破碎的研究 79
根据以上的煤颗粒的性质参数以及式 (1) 和 式 (2) ,假设颗粒为 100μm ,参考温度 T R 为 2 000 K 时的应力分布为图 3 和图 4 所示. 从图中可以 看出 ,切向应力与径向应力在球心处分别为最大 的拉应力和压应力 , 应力随 R 的增加迅速减小 , 这在 R 小于 0. 4 的颗粒内部表现得非常明显. 随 着时间的增加 ,切向拉应力迅速减小 ,在颗粒的外 表面范围内转变为压应力 ,径向应力也迅速减小 , 在一定范围内也转变为拉应力. 根据应力和破碎 条件的分析 ,煤颗粒也可能会发生破碎现象 ,其破 碎的过程也如文献[4 ]所描述. 对于图 3 和图 4 ,
解为[4 ] :
σr = 2 EαT R (0. 1 -
0. 1 R2 + A + B ) / (1 - μ) ;
(1)
σθ = σφ = EαT R (0. 2 -
0. 4 R2 - A - 2 B + C) / (1 - μ) , (2)
火药能量释放能力参数
火药能量释放能力参数火药是一种常见的化学燃烧材料，用于产生化学能并在燃烧中释放大量能量。
火药的能量释放能力取决于多个参数，包括含氧量、燃烧速度、燃烧温度、热值和氧化剂/燃料比等等。
其中，含氧量是火药中含氧化学物质的百分比，通常由硝酸盐类化合物提供。
含氧量越高，火药的氧化剂能力越强，能够使燃烧反应更加充分，从而释放更多的能量。
然而，过高的含氧量也会导致燃烧速度过快，可能引发爆炸等危险情况。
燃烧速度是指燃烧过程中火药的燃烧传播速度。
燃烧速度取决于火药粒子的物理结构、适当的火药胶结剂以及外部条件。
大多数火药的燃烧速度在秒级或亚秒级，但特定类型的火药（如爆炸性火药）可能具有更快的燃烧速度。
燃烧温度是燃烧过程中火药释放的热量，可以影响火药的爆炸威力和燃烧产物的种类。
燃烧温度越高，火药释放的能量就越大。
对于大多数常见的火药，其燃烧温度通常介于1000°C到3000°C之间。
热值是指单位质量或单位体积的火药所释放的能量。
热值通常用千焦（kJ）、热卡（kcal）或燃烧温度来表示。
不同类型的火药具有不同的热值，这取决于其组分和比例。
氧化剂/燃料比是指火药中氧化剂和燃料之间的比例。
正确的氧化剂/燃料比可以确保火药燃烧反应发生，并且能够获得最大能量释放。
如果氧化剂/燃料比太低，燃烧速度可能变慢或无法发生；如果氧化剂/燃料比太高，燃烧速度会过快。
此外，火药的能量释放能力还受到其他因素的影响，如颗粒大小、形状和分布、火药的密度以及压力等。
这些因素可以影响火药的燃烧速度、燃烧温度和能量释放效率。
总的来说，火药的能量释放能力参数是一个综合性的概念，受多个因素的影响。
为了实现最佳的能量释放能力，需要合理设计火药的组分、结构和制备工艺，并对其进行精确的测试和评估。
对火药能量释放能力参数的研究不仅有助于提高火药的性能和安全性，还可以为爆炸学、火灾防控等领域的研究和应用提供理论和实验基础。
英国彼得伯勒烟火事故中的技术问题(二)——试验结果分析与结论
。 ,
上 的 初 始 着 火 的 最 可 能 的 原 因 是货 物 下 面 的
。 ,
夹在 或 压在 金 属 表 面之 间 的 松 散 的 点 火 药遭 受 到 了 摩 擦 还 应 当预 料 到一 旦混 上铁锈 后 点 火 药 的 摩擦 发 火 感 度 还 会 增 加 并 且 很 可 能 由摩 擦激 发 点火
。 ,
形成 这 一 差 别 的 原 因 可 能是
,
由 于 在 分 析 火 球 摄像 记 录 时 火球 的 边 缘很 难
确 定 因 为 爆 炸 产 物 既 有 桔 黄 色 的 火 焰 又有 桔
于
0
.
火 帽 不 能 做 上 述试 验 因 为它 们 的 药 剂
。
1
焦 耳 ( 不含 铁锈 的柿 点 火 药 的 最 低 点 火
4
.
是封 装在 塑 料壳 中 的 行跌 落试验
, 。
能量为
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焦耳
)
,
,
对 撞击 的 感 度 比 点火 药本 身
这些小 型 试 验是 用 来确 定哪些 材料 需要进
P w g r
,
,
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.
,
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。
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炸药相 对 钝 感
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3
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。
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,
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;
敏感 的 而 两 种 点 火药 对 摩 擦 是 高度 敏 感 的
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,
火药设计算法
火药设计算法第一章火药能量设计火药能量设计是火药配方设计的主要部分，它的任务是要研究解决火药能量与配方之间的关系，选择合适的火药组分，以满足不同武器对火药能量的要求。
怎样设计火药能量呢?火药能量设计需要有一些基本条件：（1)应该有一些判断火药能量高低的标准，这就是火药能量示性数。
（2）火药能量示性数的计算方法。
（3）火药组分的基本热力学数据。
（4）以能量为主的火药配方设计原则和方法。
下面我们逐一分析这些问题。
§1.火药能量示性数火药是武器的发射能源。
由火炮及火箭内弹道可知，判断火药在武器中作功能力大小的主要有两个示性数。
这就是我们熟知的身管武器的定容火药力f v和火箭武器的比冲量I1。
它们的表达式为：式中:n------1公斤火药燃气的摩尔数R------气体常数T v------火药的定容爆温式中:k ------燃气的绝热指数T c------燃烧室内燃气的温度P e, P c------火箭燃烧室内与喷管出口断面上燃气的压力n, R------含义同f v式。
由f v和I1可知，它们都与火药的性质有关。
因此，它们是判断火药在武器中作功能力大小的示性数。
但是f v和I1（特别是I1）与武器的结构有关。
这在设计和大量筛选火药配方时很不方便。
因此，我们还应该寻找不受武器结构条件限制的，仅与火药性质有关的火药能量示性数。
由f v和I1可知，它们都是火药燃气的摩尔数n和火药保温T的函数，因此，n和T应该可以作为火药的能量示性数。
§1.1 火药燃气的体积因为1公斤火药燃气的摩尔数与火药燃气体积，而燃气体积又可通过实验测定。
因此，我们就将1公斤火药燃气的体积作为火药的能量示性数之一。
然而，气体体积是温度和压力的函数，所以火药燃气的体积是：1公斤火药燃烧以后的燃气，在标准状态（273K，1个大气压）下占有的体积（并假设燃气中水汽不凝结），以V1表示式中n-----1公斤火药燃气的摩尔数。
焊接过程中的热传递与热应力分析
焊接过程中的热传递与热应力分析热传递和热应力是焊接过程中两个重要的参数，它们直接影响着焊接接头的质量和性能。
本文将对焊接过程中的热传递和热应力进行分析与讨论。
一、焊接过程中的热传递分析在焊接过程中，热传递是指热量从焊丝和工件中传递到接头的过程。
热传递受到许多因素的影响，比如焊接材料的导热性、焊接电流大小、焊接速度等。
首先，焊接材料的导热性对热传递有着决定性的影响。
一般来说，热传导性能较好的焊接材料能够更快地将热量传递到接头，使得焊接过程更加迅速和高效。
其次，焊接电流大小也对热传递有着直接的影响。
电流越大，焊接热量越大，热传递也就更加快速。
但是，如果电流过大，可能会导致过热和烧损的问题，从而影响焊接接头的质量。
此外，焊接速度也是影响热传递的重要因素之一。
焊接速度越快，热传递的时间就越短，从而减少了热对接头材料的影响。
但是，如果焊接速度过快，可能会导致焊接不充分，接头的强度和密封性可能会受到影响。
二、焊接过程中的热应力分析热应力是指由于热胀冷缩引起的工件和焊接接头的应力变化。
焊接过程中，由于焊接热量的作用，焊接接头会发生温度变化，从而引起热胀冷缩现象。
热应力对焊接接头的性能和质量有着重要的影响。
首先，热应力可能会导致焊接接头的变形。
当焊接接头发生温度变化时，由于不同部位的热胀冷缩程度不同，会导致焊接接头产生变形，从而影响接头的几何形状和尺寸。
其次，热应力还可能导致焊接接头的裂纹和缺陷。
焊接过程中，由于热胀冷缩的应力作用，如果焊接接头材料强度不够或存在缺陷，可能会导致裂纹的产生。
最后，热应力还会影响焊接接头的强度和耐久性。
热应力可能会导致焊缝区域的晶粒细化和硬化，从而影响焊接接头的力学性能和抗腐蚀性。
为了减少焊接过程中的热应力，可以采取一些措施。
首先，可以选择适当的焊接材料，具有较低的热膨胀系数和较好的热导性能。
其次，可以采用预热和缓冷的方法，使得焊接接头温度变化更加缓慢，从而减少热应力的产生。
另外，也可以对焊接接头进行残余应力的热处理，以减少热应力的影响。
热应力解析解
热应力解析解下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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在实际工程中，热应力是一个非常重要的问题，因为温度的变化会导致材料的膨胀或收缩，从而产生应力，如果这些应力超过了材料的承受范围，就会导致材料的破裂或变形。
多层组合材料热应力计算公式
多层组合材料热应力计算公式热应力这东西，在咱们生活和工程领域中可有着不小的影响力。
就说多层组合材料吧，要搞清楚它们的热应力计算公式，那可不是一件简单的事儿。
先来讲讲什么是热应力。
想象一下，你把一块金属放在火上烤，它会受热膨胀，可要是周围有别的部分限制它自由膨胀，它就会“憋屈”地产生应力，这就是热应力。
多层组合材料的热应力计算就更复杂啦。
比如说，在一个多层的复合材料中，不同层的材料热膨胀系数可能完全不一样。
这就像是一群性格各异的小伙伴被绑在一起做任务，有的活泼好动，有的沉稳安静，一有个风吹草动，就容易产生矛盾。
举个例子吧，我曾经在一家工厂里看到过一个类似的情况。
那是在生产一种多层复合材料的管道，有金属层、塑料层和隔热层。
在一次高温测试中，因为热膨胀的差异，管道出现了明显的变形和裂纹。
当时在场的工程师们那叫一个头疼，赶紧拿着各种数据和公式去计算热应力，试图找出问题的根源。
咱们再回到热应力计算公式。
对于多层组合材料，常用的公式会涉及到材料的弹性模量、热膨胀系数、温度变化量等等。
这些参数的准确测量和合理运用，直接决定了计算结果的准确性。
比如说，弹性模量，它就像是材料的“倔强程度”，有的材料硬邦邦的，弹性模量就大；有的材料软乎乎的，弹性模量就小。
热膨胀系数呢，则反映了材料受热时“长胖”的速度。
温度变化量就更好理解啦，温差越大，热应力往往也越大。
在实际应用中，可不能生搬硬套公式。
得结合具体的情况，考虑材料之间的结合方式、边界条件等等。
就像前面提到的那个管道，如果只是简单地用公式计算，而忽略了各层之间的粘结强度和实际的工作环境，那得出的结果可能就会和实际情况相差十万八千里。
总之，多层组合材料热应力计算公式虽然复杂，但只要我们认真理解每个参数的含义，结合实际情况仔细分析，还是能够驾驭得了它的。
不然，像那种因为热应力没算准导致的产品故障，可就太让人闹心啦！希望大家在面对多层组合材料热应力计算时，都能胸有成竹，准确无误。
火药能量释放能力参数
火药能量释放能力参数摘要：1.火药能量释放能力参数的定义和重要性2.影响火药能量释放能力的因素3.我国火药能量释放能力参数的研究现状4.提高火药能量释放能力的途径5.火药能量释放能力参数在实际应用中的优势和挑战正文：火药能量释放能力参数是对火药在燃烧过程中能量释放特性的描述，它直接关系到火药的燃烧效率、做功能力和安全性。
本文将从以下几个方面进行探讨：1.火药能量释放能力参数的定义和重要性火药能量释放能力参数主要包括燃烧速度、燃烧产物的温度和压力等。
这些参数对于评估火药的性能和设计新型火药具有重要意义。
燃烧速度决定了火药的燃烧效率，燃烧产物的温度和压力则影响了火药的做功能力。
2.影响火药能量释放能力的因素火药能量释放能力受多种因素影响，如火药的成分、结构和工艺等。
其中，火药成分对燃烧速度和燃烧产物的温度、压力有直接影响；火药结构对燃烧的稳定性和燃烧速度有重要影响；火药工艺则决定了火药的质量和性能。
3.我国火药能量释放能力参数的研究现状我国在火药能量释放能力参数的研究方面取得了一定的成果，已建立了较为完善的火药性能测试方法和评价体系。
然而，与发达国家相比，我国在新型火药的研发和能量释放能力参数的优化方面仍有一定差距。
4.提高火药能量释放能力的途径提高火药能量释放能力的途径主要有优化火药成分、改进火药结构和工艺以及发展新型火药。
优化火药成分可以提高燃烧速度和燃烧产物的温度、压力；改进火药结构可以提高燃烧的稳定性；发展新型火药则可以带来新的性能突破。
5.火药能量释放能力参数在实际应用中的优势和挑战火药能量释放能力参数在实际应用中具有显著的优势，如提高火药的燃烧效率、做功能力和安全性。
然而，在实际应用中也面临着诸多挑战，如如何根据不同需求优化火药性能、如何处理燃烧产物对环境的影响等。
综上所述，火药能量释放能力参数对火药性能的评估和优化具有重要意义。
动力源火工品点火过程中主装药温度特性数值计算
１ 引 言
动力 源火 工 品是 能产 生 脉 冲推 力 的小 型 推 力 装 置， 通 过 阵列动 力源 火 工 品 逻辑 点 火 完 成 弹 药 及 飞行
报道 。本 文应 用热 点火 理 论 ， 在 不 影 响 总体 点 火 过程
的情 况下 ， 做一 定合 理 的假 设 ， 研பைடு நூலகம் 在点火 药输 出温度 作用 下 ， 主装药 内部 的温 度变 化情况 ， 计算 确定 点火延
够 缩短 点火 延迟 时 间 。
被认 为远 远小 于物 体表 面 曲率 半径 和物体 的大 小 。这 样就 可 以把被点 火 物质形 象地 看做 是具有 平展 表面 的
半无 限大 空 间。 （ ２ ） 除 了化学反 应 ， 物质 中没有 体 积热 源 ， 对该 物
低， 点火 药燃气 不 易渗透 到 主装药 空隙 中 ， 因此 开始 时 刻点 火药 加热 的仅 仅是靠 近 点火药 的一 薄层药 剂 。其
热点 火理 论模 型 如 图 ２所 示 ， 表示 主 装 药表 面 的 点火 温度 ， ７ ＿ ； 为 主装 药 初 始温 度 。热 点火 理 论 不 考 虑
动 力 源 火 工 品 点 火 过 程 中 主 装 药 温 度特 性 数 值 计 算
３ ５ １
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ３ ５ １ － ０ ６
动 力源 火 工 品点 火 过程 中主装 药 温 度特 性 数值 计 算
蒋新广’ ， 王海南 ， 柳维旗 ， 姜志保 ， 刘玉字
迟 时间 ， 分析点 火药 输 出温度 对 主装 药 点火 过 程 的影 响， 从 而 为点火 药选 择提 供理 论依据 。
大长径比点火管高密实火药床点传火过程两相流的数值模拟
大长径比点火管高密实火药床点传火过程两相流的数值模拟王珊珊;张玉成;王浩;张博孜;陶如意【摘要】设计了某中心点火管,完成了该点火管的点传火实验,针对该点火管长径比大、装填密度高的特点,建立了点火管内气固两相流动和燃烧过程的一维两相流模型,并进行了数值模拟.计算结果与实验结果良好符合,说明计算模型能够准确描述点火管内的实际物理化学过程,计算程序参数取值合理,该计算程序可为此类点火管各种结构尺寸及装填条件下的点传火性能分析及优化计算提供充分的理论依据和方法.并且,根据计算结果初步分析了该结构及装填条件下点火管的点传火性能,为下阶段工程优化设计提供参考.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2013(033)004【总页数】5页(P444-448)【关键词】流体力学;点传火性能;两相流;点火管【作者】王珊珊;张玉成;王浩;张博孜;陶如意【作者单位】南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094;西安近代化学研究所,陕西西安710065;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】O359近年来，随着科学技术的发展，现代高性能武器对点火系统的精确性、一致性、快速性、安全性等要求越来越高。
在火炮及一些发射装置的设计中，良好而可靠的点传火系统对弹道稳定性和射击安全性尤其重要，点火系统的合理性关系弹药系统能否安全、可靠地作用，直接影响着发射药点火与燃烧的一致性、膛内压力波的产生情况、膛压与初速的稳定性等［1－3］。
因此，对点火系统的点传火过程进行分析，对于工程设计与应用具有十分重要的意义。
各种武器的点火系统有各自的特点，即使采用同一种类型的点火方式，由于点火具结构尺寸及装填条件的不同，产生的问题及解决方法也各有差异［1，4－6］。
本文中的点火管是典型的中心点火管，具有长径比大、装填密度高的特点。
火药设计算法
火药设计算法第一章火药能量设计火药能量设计是火药配方设计的主要部分，它的任务是要研究解决火药能量与配方之间的关系，选择合适的火药组分，以满足不同武器对火药能量的要求。
怎样设计火药能量呢?火药能量设计需要有一些基本条件：（1)应该有一些判断火药能量高低的标准，这就是火药能量示性数。
（2）火药能量示性数的计算方法。
（3）火药组分的基本热力学数据。
（4）以能量为主的火药配方设计原则和方法。
下面我们逐一分析这些问题。
§1.火药能量示性数火药是武器的发射能源。
由火炮及火箭内弹道可知，判断火药在武器中作功能力大小的主要有两个示性数。
这就是我们熟知的身管武器的定容火药力f v和火箭武器的比冲量I1。
它们的表达式为：式中:n------1公斤火药燃气的摩尔数R------气体常数T v------火药的定容爆温式中:k ------燃气的绝热指数T c------燃烧室内燃气的温度P e, P c------火箭燃烧室内与喷管出口断面上燃气的压力n, R------含义同f v式。
由f v和I1可知，它们都与火药的性质有关。
因此，它们是判断火药在武器中作功能力大小的示性数。
但是f v和I1（特别是I1）与武器的结构有关。
这在设计和大量筛选火药配方时很不方便。
因此，我们还应该寻找不受武器结构条件限制的，仅与火药性质有关的火药能量示性数。
由f v和I1可知，它们都是火药燃气的摩尔数n和火药保温T的函数，因此，n和T应该可以作为火药的能量示性数。
§1.1 火药燃气的体积因为1公斤火药燃气的摩尔数与火药燃气体积，而燃气体积又可通过实验测定。
因此，我们就将1公斤火药燃气的体积作为火药的能量示性数之一。
然而，气体体积是温度和压力的函数，所以火药燃气的体积是：1公斤火药燃烧以后的燃气，在标准状态（273K，1个大气压）下占有的体积（并假设燃气中水汽不凝结），以V1表示式中n-----1公斤火药燃气的摩尔数。
02-09 热应力计算
1§2-9 热应力计算● 当物体温度发生变化时，物体将由于膨胀而产生线应变T α，其中◎ α为材料的线膨胀系数；◎ T 表示弹性体内任意点的温度改变值(从整个物体处于初始均匀温度状态算起)。
☆ 在平面问题中，它是坐标x,y 及时间t 的函数。
● 如果物体各部分的热应变均匀且不受任何约束，则虽有变形却不会引起应力。
● 如果物体各部分的温度不均匀，或表面与其他物体相联系，即受到一定的约束，热变形不能自由地进行，就将产生应力。
✧ 这种由于温度变化而引起的应力称为“热应力”或“温度应力”。
● 热应力问题与一般应力分析问题相比较，主要是应力-应变关系上稍有差别。
考虑热应力问题的应力-应变关系是：}){}]({[}{0εεσ-=D (2-59)✧ 相当于有一个初应变。
（图示）其中负号是因为热应变对其它应变起抵消作用。
将(2-15)式代入即可写成：}){}]{]([[}{0εδσ-=eB D (2-60)● 对于平面应力问题，其中[]TT 011}{0αε= (2-61)（各个方向自由一致，厚度方向的应变不受限制，所以对应力没有作用。
） ● 对于平面应变问题，其中[]TT 011)1(}{0αμε+= (2-62)（各个方向自由一致，厚度方向的应变受限制，在平面方向的反映为波桑效应。
） ● 于是，如果考虑到热应力，弹性体内应力的虚功将为*0{}[]([]{}{})T eD B tdxdy εδε-⎰⎰2⎰⎰⎰⎰-tdxdy D B tdxdy B D B T eT T }]{[][}]{][[][(})({0*εδδ (2-63) 代替(2-27)式，应当是⎰⎰⎰⎰-=tdxdy D B tdxdy B D B F T eT e}]{[][}{]][[][}{0εδ (2-64) 也就是⎰⎰=+eT ek tdxdy D B F }]{[}]{[][}{0δε (2-65) ● 上式左边第二项是由于考虑温度变化而增添出来的，它在(2-65)式中是处于节点力的地位，相当于考虑温度变化而施加于节点的一个假想的等效节点力，称为热载荷tdxdy T D B H te}{][][}{0εα⎰⎰=(2-66)✧ 对于平面应力问题将(2-61)式代入得[]tdxdy T D B H Tte⎰⎰=011][][}{α (2-67)将(2-17)式和平面应力弹性矩阵[D]代入上式，得[]⎰⎰∆+=Tdxdyc b c b c bt E H Tmm j j i ie)1(2}{μα (2-68)如果温度T 的分布函数为已知时，上式中的积分总可用数值积分求得。
火药爆燃实验报告总结
火药爆燃实验报告总结火药爆燃实验是一项重要的化学实验，通过此次实验，我们对火药的爆燃过程有了更深入的了解。
本次实验中，我们制备了火药样品并进行了爆燃实验，观察了火药燃烧的现象并进行了分析。
在实验中，我们按照一定的比例制备了火药样品，然后将其点燃。
火药在点燃后发生了爆燃，伴随着明亮的火焰和巨大的声响。
在爆燃过程中，火药的快速氧化反应导致生成大量的气体，由于气体的膨胀而产生的压力迫使周围空气向外扩散，从而形成了爆炸火球。
爆燃过程中释放的能量巨大，并产生了高温和高压，造成了爆炸现象。
通过实验观察，我们发现火药的爆燃速度非常快，只需一瞬间即可发生。
爆燃过程中火药呈现出明亮的火焰和巨大的声响，火焰的颜色主要是由火药中的化学成分决定的。
实验中我们还观察到了火焰的火花和尾迹，这是由于爆燃产生的碎片和燃烧残留物在空气中燃烧造成的。
实验过程中还注意到，爆燃后产生了硫磺的气味，这是由于火药中含有硫磺的成分。
通过分析实验结果，我们可以得出几个结论。
首先，火药的爆燃过程是一种快速氧化反应，需要足够的氧气才能进行。
其次，火药的爆燃产生了巨大的能量，这是由于火药中的化学成分释放了大量的化学能。
最后，火药爆燃后生成了大量的气体和燃烧产物，这些产物对周围环境有一定的污染作用。
在本次实验中，我们不仅观察了火药的爆燃现象，还学习了一些火药的基本知识。
火药是一种具有爆炸性能的化学物质，其制备和使用需要严格的控制和管理。
了解火药的特性和爆燃过程对于保证安全无误地使用火药具有重要意义。
总之，本次火药爆燃实验是一次成功的实验，通过对火药的制备和爆燃现象的观察，我们对火药和爆燃过程有了更深入的了解。
该实验不仅拓宽了我们的化学知识，还提高了我们的实验技能和安全意识。
火药能量释放能力参数
火药能量释放能力参数
火药是一种广泛应用的化学物品，其能量释放能力直接影响到其在军事、工业以及民用领域的应用。
本文将从火药的能量释放机制、能量释放参数及其影响因素、应用领域等方面着手，详细介绍火药的能量释放能力。
一、火药的能量释放机制
火药的能量释放主要来源于化学反应产生的燃烧、爆炸等过程。
火药中所含的主要化学成分是火药碱、硫、木炭等，这些化学成分在受热后将发生化学反应，释放出大量的热能和气体，从而产生高温、高压的环境，形成火药的能量释放。
二、火药的能量释放参数及其影响因素
1. 燃烧热：火药燃烧时所释放的热能称为燃烧热，其大小与火药的成分、含量、结构密切相关。
燃烧热的大小直接影响到火药的能量释放能力，也是评价火药性能的重要参数之一。
2. 燃速：火药的燃烧速度是指单位时间内火药前端所移动的距离，燃速越快意味着火药能够更快地释放能量。
燃速受到火药颗粒大小、密度、孔隙度等因素影响。
三、应用领域
1. 军事领域：火药作为主要的火力弹药和炸药，其能量释放能力直接关系到武器的射程、杀伤力等性能，因此对于军事领域而言，火药的能量释放参数具有极为重要的意义。
2. 工业领域：火药在工业领域广泛应用于爆破、矿山开采、工程爆破等领域，其能量释放能力直接关系到爆破效果、安全性等。
3. 民用领域：火药也在民用领域得到广泛应用，如焰火、礼花等庆祝活动中，其能量释放能力直接关系到烟花表演的美观性和安全性。
火药的能量释放能力是其重要的性能参数，其在军事、工业和民用领域均有着重要的应用价值。
对火药的能量释放参数进行细致的研究和分析，对于提高其性能，扩大其应用范围具有重要意义。
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火 炸 药 学 报
６ ６
第ｒ ａ ｆＥ ｐ ｏ ｉｅ ｉ ｅ ｅＪ ｕ ｎ ｌｏ ｘ ｌ ｓｖ ｓ＆ Ｐ ｏ ｅｌ ｎ ｓ ｒ ｐ ｌ ｔ ａ
点传 火 过 程 中火 药颗 粒 热应 力 的计算 分 析
王 颖 泽 ， 张 小 兵
（ 京 理 工 大 学 动 力工 程 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０ ９ ） 南 １０ ４ 摘 要 ： 于 点 传 火 过 程 中 火 药 颗 粒 的 导 热 机 理 ， 别 采 用 傅 里 叶 热 传 导 和 非 傅 里 叶 热 传 导 定 律 建 立 了描 述 火 药 基 分 颗粒 点传 火 过 程 的 导 热模 型 。 热 应 力计 算 公 式 得 到 火 药 颗 粒 内 部 应 力 场 的分 布 。 过 数 值 求解 ， 统 分 析 了在 不 用 通 系 同 导 热模 型条 件 下 火 药 颗 粒 的力 学 特 性 及 其 破 碎 的 作 用 方 式 ， 用 火 药 颗 粒 破 坏 函 数 的概 念 ， 究 了 点 传 火 过 程 采 研 中 火药 颗 粒 在 热 应 力 及燃 气 压 力 波 作 用 下 的 微 观破 坏 行 为 ， 示 了膛 炸 现 象 发 生 的原 因 。 揭 关键词： 材料 科 学 ； 药 ； 学性 能 ； 热模 型 ； 值 求 解 ； 坏 函 数 火 力 导 数 破
中图 分类 号 ：Ｔ ４ ０ Ｏ３ ３ ６ Ｊ １ ； ４ ． 文献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７７ １ （ ０ ９ ０ — ０ ６０ １ ０ — ８ ２ ２ ０ ） ３０ ６ — ５
Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ Ａｎ ｌ ｓ ｓｏ ｌ ｕｌ ｔｏ ａ ｙ ｉ ｆ Ｔｈｅ ｍ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｏ ｌａ ａ ｎ ｉ ｇ ｉｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｒ ｌＳ ｒ ｓ ｆ Ｐｒ ｐｅ ｌ ｎｔＧｒ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｔｏ ｏ ｅ ｓ
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Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ：ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｃｅ ｅ；ｐ ｏ ｌａ ； ｍ ｅ ｈ ｉａ ｐｒ ｅ ｔ ｙ ｒ ｔ ｒａ ｓ ｉｎｃ ｒ ｐｅｌ ｎｔ ｃ ａｎ ｃ ｌ ｏｐ ｒ ｙ； ｈ ｔ ｏｎ ｅａ ｃ ｄｕｃ ｉ ｍ ｏ ｌ ｎｕ ｅ ｉａ ｃ ｌ ｕｌｔｏ ｔｏｎ ｄｅ ； ｍ ｒｃ ｌ ａ ｃ ａ ｉ ｎ； ｆｉＬｒ ｌｎ ｔ０ ａ ｌ ｅ ｆ１ ｃ ｉ ｎ Ｌ Ｉ
破 碎 ， 此基础 上受 到高温 高压燃 气 的冲击作用 ， 在 使
引 言
随着各 种新 型 发射 药 、 型装 药技 术 和高 性 能 新
火 药颗 粒 的破 碎概率 大为 提高 ， 而 引发安全 事故 。 进 因此 ， 点传 火过 程 中火 药颗 粒 的力 学 响应 分析 对 对 武器 系统 的安 全性 和发 射 的稳 定性 具 有 重要 的意 义。 本研 究基 于火 药点传 火过程 的导热 机理 ， 结合热