【摘 要】
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液体燃料的燃爆和雾化问题涉及到爆炸力学、流体力学、多相流和气溶胶等相关知识,是目前多相爆轰理论及应用研究的重点和难点。聚甲氧基二丁基醚和聚甲氧基二甲醚液体燃料的燃爆和雾化特性的基础问题研究对预防工业爆炸灾害和云雾爆轰技术等应用领域具有重要价值。本文利用大型立式爆轰管研究了不同浓度当量比(0.5、0.8、1.0、1.2、1.5)对这两种燃料的爆炸压力和爆炸速度的影响,并选择出燃爆性能较优的燃料。同时
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液体燃料的燃爆和雾化问题涉及到爆炸力学、流体力学、多相流和气溶胶等相关知识,是目前多相爆轰理论及应用研究的重点和难点。聚甲氧基二丁基醚和聚甲氧基二甲醚液体燃料的燃爆和雾化特性的基础问题研究对预防工业爆炸灾害和云雾爆轰技术等应用领域具有重要价值。本文利用大型立式爆轰管研究了不同浓度当量比(0.5、0.8、1.0、1.2、1.5)对这两种燃料的爆炸压力和爆炸速度的影响,并选择出燃爆性能较优的燃料。同时,进行外场爆炸抛撒实验,在1L的壳体装置内装填24g钝化黑索金药柱,装填燃料密度为0.853g/cm~3和0.972g/cm~3,研究这两种液体燃料的分散效果以及云雾周围环境温度变化,确定燃料云雾的二次起爆条件。实验得出的主要结论如下:(1)聚甲氧基二丁基醚云雾在浓度当量比为1.2时,发生爆炸反应释放出来的能量较大。(2)聚甲氧基二甲醚云雾在浓度当量比为0.8时,发生爆炸反应释放出来的能量较大。(3)聚甲氧基二甲醚燃料云雾的平均爆炸超压和平均爆炸速度都比聚甲氧基二丁基醚高,聚甲氧基二甲醚的燃爆性能优于聚甲氧基二丁基醚燃料。(4)在相同爆炸作用力驱动下,聚甲氧基二丁基醚云雾的直径和体积在0ms-50ms内取样的各个时刻都比聚甲氧基二甲醚云雾的直径和体积大。聚甲氧基二丁基醚的爆炸抛撒分散效果优于聚甲氧基二甲醚的分散效果。(5)在本文实验条件下,二次起爆时间在25ms-30ms之间较为合适,且点火位置为云雾边缘附近较为合适,即距离爆心1.50m-1.75m。(6)燃料在爆炸冲击波的驱动下向外扩散形成云雾,此过程液体燃料由于本身会发生蒸发作用吸收热量,导致可燃性云雾的温度要显著低于实验场地周围的环境温度。
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