炸药爆轰性能与孔隙分布关系的微观分析

摘要

通过建立简单的二维涡旋模型，探讨了涡旋能量的释放与吸收，研究了炸药爆轰过程中涡旋坍塌引起的能量输运，爆轰成长等细观机制，建立了爆轰成长与熄灭等宏观现象与孔隙尺寸分布等微观机制之间的联系，并通过实验进行了验证。结果表明：稳定爆轰与流场涡旋热和单位体积内的有效涡旋数量相关。宏观上炸药颗粒度和密度对爆轰过程的影响在微观上可以归结为有效涡旋体积浓度和涡旋尺寸分布对爆轰过程的影响。炸药起爆过程必然存在最小和最大起爆涡旋孔隙尺寸，只有在调节孔隙尺寸r,使r∈(r_min,r_max)时，才有可能使炸药达到稳定爆轰，且存在最佳有效孔隙体积浓度，使炸药的能量利用率达到最大。在此基础上，实现了密度固定时调节较大颗粒尺寸的敏化剂和较小颗粒尺寸敏化剂的成分调节爆速。

关键词

涡旋模型 / 孔隙尺寸 / 密度 / 粒度 / 爆轰