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FAE燃料气云爆轰特性研究

作　者: 何小波
导　师: 彭金华；解立峰
学　校: 南京理工大学
专　业: 工程力学
关键词: FAE燃料爆轰特性激波管爆轰参数胞格结构爆轰机理
分类号: O381
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文主要研究了几种FAE燃料（PO、C₅～C₆、戊二烯）的气云爆轰特性。主要内容如下：（1）利用已有的立式激波管对PO、C₅～C₆、戊二烯等几种燃料的临界起爆能、爆速、爆压等爆轰参数进行了测定。结果发现C₅～C₆燃料的临界起爆能普遍要高于其他碳氢燃料的临界起爆能；过量的燃料和起爆能的增加均对爆轰强度的增大没有过大的贡献。（2）在改进了烟迹技术之后，在常温常压和常温负压两种条件下研究了上述几种燃料的气云爆轰胞格结构，得到了清晰的胞格烟迹，获得了燃料的胞格尺寸分别与初始压力、当量比以及起爆能之间的关系。实验表明当起爆能足够高时，在主要的胞格结构内有次胞格结构的出现。此外还发现随着烃类物质的不饱和度的增加，其爆轰波的胞格尺寸将随之减小。燃料胞格尺寸的大小反映了该燃料爆轰的难易程度。胞格尺寸越小，其混合物的爆轰敏感度愈高，越易形成爆轰；反之胞格尺寸越大，其混合物的爆轰敏感度愈低，越不易形成爆轰。（3）探索了FAE燃料爆轰机理。首先对爆轰极限机理进行了研究，接着分析了烃类物质爆轰动力学过程，其次对云雾爆轰机理进行了推断，然后在此基础上研究了气液两相爆轰的发展和传播过程。

全文目录

1 绪论  7-14
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 激波管设计概况  8-10
    1.2.1 激波管管体的设计  8-9
    1.2.2 有关喷雾系统的设计  9-10
  1.3 爆轰管中碳氢燃料的实验研究概况  10-13
    1.3.1 有关临界起爆能的研究  10-11
    1.3.2 有关胞格尺寸的研究  11-12
    1.3.3 关于有效起爆能的研究  12-13
    1.3.4 进行化学动力学的研究  13
    1.3.5 在激波管内进行的其它研究  13
  1.4 本文主要工作  13-14
2 激波管中理想爆轰波的理论分析  14-18
3 燃料与空气混合物的爆轰参数测定  18-31
  3.1 实验装置与实验条件  18-21
    3.1.1 实验装置  18-19
    3.1.2 测试系统工作原理  19-20
    3.1.3 实验条件  20-21
  3.2 实验研究内容及结果  21-29
    3.2.1 临界起爆能的测定结果  21-24
    3.2.2 爆压和爆速的测定  24-29
      3.2.2.1 爆轰压力  24-27
      3.2.2.2 爆轰波速度  27-29
  本章小结  29-31
4 气云爆轰胞格结构的研究  31-47
  4.1 螺旋爆轰现象及胞格结构  31-33
  4.2 气云爆轰胞格结构研究的实验装置与实验步骤  33-34
    4.2.1 烟熏板的设计与制备  33
    4.2.2 气云爆轰实验步骤  33-34
  4.3 气密性实验  34
  4.4 初始温度对胞格结构的影响  34-35
  4.5 胞格结构的形成  35-37
  4.6 胞格结构实验结果及其分析与讨论  37-46
    4.6.1 环氧丙烷(PO)的胞格实验  37-41
      4.6.1.1 不同初始压力下PO的胞格尺寸  37-38
      4.6.1.2 不同当量比时PO的胞格尺寸  38-40
      4.6.1.3 不同起爆能时PO的胞格尺寸  40-41
    4.6.2 C5～C6混合燃料的胞格实验  41-45
      4.6.2.1 不同当量比时配方A的胞格尺寸  41-42
      4.6.2.2 不同起爆能时配方A的胞格尺寸  42-45
    4.6.3 不同燃料的胞格尺寸比较  45-46
  本章小结  46-47
5 FAE燃料爆轰机理初探  47-54
  5.1 爆轰极限机理初探  47-48
  5.2 烃类物质爆轰动力学过程  48-49
  5.3 云雾爆轰机理的推断  49-50
  5.4 气液两相爆轰的发展和传播过程  50-53
    5.4.1 激波与燃料的作用  50-52
    5.4.2 爆轰波的传播  52-53
  本章小结  53-54
6 结束语  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-61

FAE燃料气云爆轰特性研究

内容摘要

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