王彬彬
- 作品数：8 被引量：20H指数：3
- 供职机构：南京理工大学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防基础科研计划更多>>
- 相关领域：化学工程兵器科学与技术更多>>
- 考虑化学反应的大口径火炮炮口流场特性被引量：2
- 2021年
- 大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口冲击波及炮口焰的问题较为严重,容易对人员或设备造成损伤。为研究炮口焰的生成等炮口流场特性,以某155 mm口径火炮为模拟仿真对象,针对射击过程中高速、高压、高温且与外界环境发生复杂的化学反应等特点,建立化学反应模型。同时,又考虑到弹丸射出过程中会与身管壁面产生微小扰动的现象,建立雷诺平均Navier-Stokes方程、k-ε湍流模型。根据所建立的炮口流场模型模拟在不考虑初始流场的条件下弹丸出炮口后炮口流场的形成及发展过程,数值分析结果清晰地展现了马赫盘、冲击波、入射激波等复杂的波系结构以及炮口焰,尤其是二次焰的产生过程。数值计算结果与实际试验结果进行对比,发现火球的形状及大小吻合度较高,误差不超过8%,为大口径火炮射击过程中降低炮口冲击波、烟、焰等有害现象提供了理论参考。
- 王丹宇南风强廖昕肖忠良堵平王彬彬
- 关键词：湍流模型重叠网格
- 内部孔隙率对硝化棉基烟花药燃烧性能的影响
- 2022年
- 为研究内部孔隙率对硝化棉基烟花药燃烧性能的影响规律,采用捏合塑化-剪切造粒工艺以及添加致孔剂、高温水煮的处理方法,制备了疏松结构的硝化棉基烟花药样品,并对样品的内部孔隙率、表观密度、堆积密度、表观燃速和定容燃烧性能进行了研究。结果表明:添加致孔剂和高温水煮可以明显降低硝化棉基烟花药的表观密度和堆积密度,提高内部孔隙率,显著提高表观燃速,减少定容燃烧时间;当采用30 mL致孔剂和100℃水煮条件时,与原样相比,内部孔隙率与表观燃速分别提高了113.8%和354.9%。
- 邵桢吴丰成刘大斌王彬彬
- 关键词：表观密度堆积密度燃烧性能
- 表面微孔结构三基发射药的性能被引量：6
- 2014年
- 为了调节发射药的燃气释放规律,采用溶解法制备了表面微孔结构三基发射药,利用扫描电镜观察了发射药样品的微观结构;通过密闭爆发器试验研究了其静态燃烧性能;用材料试验机及冲击试验测定了其力学性能;以155 mm火炮研究了发射药的内弹道性能。研究结果表明,与原药相比,表面微孔结构三基发射药燃烧压力上升快,常温下燃烧结束时间缩短3.2 ms;初始动态活度值高,燃烧渐增性比原药低;在点火燃烧初始阶段表观燃速变大,后期燃速与原药基本一致;表面微孔结构三基发射药的力学性能有较小幅度的降低,其中,常温下降低幅度最大,抗压强度和抗冲击强度分别降低了2.98 MPa和0.35 kJ·m-2;减装药炮口初速提高13.9 m·s-1、全装药炮口初速提高15.0 m·s-1,膛压均有不同程度降低。
- 张福炀薛耀辉廖昕王泽山王彬彬
- 关键词：物理化学微孔结构燃烧性能力学性能
- 三元混合溶剂对高氮含量单基发射药性能的影响被引量：1
- 2020年
- 为了提高高氮含量单基发射药硝化棉/二硝基甲苯/二苯胺(NC/DNT/DPA)的力学性能,在醇酮溶剂中外加3%的辅助溶剂(二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、环己酮、环己烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯)形成三元混合溶剂,对高氮量硝化棉进行塑化成型,获得相应的单基发射药。通过扫描电镜观察单基发射药样品的微观结构,采用万能材料试验机、简支梁式抗冲击试验机测试了单基发射药的力学性能,通过密闭爆发器实验研究了辅助溶剂对单基发射药能量及燃烧性能的影响。结果表明:当有辅助溶剂加入时,高氮量单基药的力学性能提高,其中添加3%乙酸丁酯的试样在低温(-40℃)、常温(20℃)和高温(50℃)下试样的抗压强度分别提高了15.7%、4.3%和17.7%,抗冲击强度分别提高了29.9%、96.9%和170.0%;辅助溶剂的加入,对单基发射药的燃烧影响较小;与基础单基发射药相比,三元混合溶剂制备的单基发射药火药力均有小幅下降。
- 喻艾萍徐滨王彬彬廖昕
- 关键词：单基发射药力学性能燃烧性能
- RDX粒度对改性单基药燃烧性能及力学性能的影响被引量：6
- 2018年
- 为了研究RDX粒度对改性单基药性能的影响,采用溶剂法挤压成型工艺,制备了含不同粒径(0.5、7.6和100μm)RDX的改性单基药;通过密闭爆发器试验测试了改性单基药的燃烧性能;采用万能材料试验机、简支梁式抗冲击试验机测试了改性单基药的力学性能;并通过扫描电镜观察了冲击断面,分析了改性单基药的破坏机理。结果表明,当RDX质量分数为10%时,改性单基药的燃速随着RDX粒度的增大而增大;小粒径RDX(0.5与7.6μm)改性单基药燃烧稳定,当RDX粒径增至100μm时,改性单基药在60MPa附近的u-p曲线出现转折,燃速压力指数突变,燃烧不稳定;改性单基药的抗压强度与抗冲击强度随着RDX粒度的增大而降低;RDX粒度显著影响发射药样品的断裂模式;当RDX粒度较小时,改性单基药的抗冲击强度主要受RDX颗粒与NC基体的界面黏结强度影响;当RDX粒度增大后,单基药的抗冲击强度主要受RDX颗粒的自身强度和其与NC基体的界面黏结强度共同影响。
- 王奥王彬彬徐滨廖昕
- 关键词：RDX燃烧性能抗冲击强度
- 消焰剂对大口径火炮炮口烟焰的影响
- 2022年
- 大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口烟焰的问题较为严重,容易对人员或战地伪装带来威胁。为研究炮口烟焰的生成与发展等相关情况,以某155 mm炮为模拟仿真对象,建立考虑消焰剂的化学反应模型。采用压力隐式算子分割算法,对火炮发射药中添加消焰剂情况下进行火炮炮口全流场模拟仿真。仿真结果表明,在发射药中加入1.5%K_(2)SO_(4)后,火炮炮口C和CO等可燃组分的质量分数有明显的降低,炮口外最高温度从3000 K降低至2200 K,从而说明加入消焰剂可以有效抑制炮口烟焰的产生与发展。仿真结果与试验图片对比发现,二者的轮廓形状及尺寸具有一致性,且采用单元网格对炮口外火球面积进行估算后,发现相对面积误差不超过5%,从而为研究大口径火药射击过程中降低炮口烟焰等有害现象提供了理论支撑。
- 王丹宇南风强廖昕肖忠良堵平王彬彬
- 关键词：大口径火炮模拟仿真
- RDX对改性单基发射药燃烧性能的影响被引量：7
- 2017年
- 为提高单基发射药(硝化棉/二硝基甲苯/邻苯二甲酸二丁酯/二苯胺,NC/DNT/DBP/DPA)的能量,在单基发射药中加入不同含量(5%、10%、15%、20%)、不同粒度(0.2,3.7,7.6,100.0μm)的黑索今(RDX),制备并得到改性单基发射药。通过密闭爆发器实验研究了RDX含量、粒度对改性单基发射药燃烧性能的影响规律。实验结果表明:在RDX粒度为7.6μm时,改性单基发射药的燃速随RDX含量的增加先降低再升高,在RDX含量为10%附近存在一个最小值;在50~p_(dpm)MPa(p_(dpm)为最大压力陡度所对应的压力值),改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1。当RDX含量为5%时,改性单基发射药的燃速随RDX粒度的减小而减小;在50~p_(dpm)MPa,粒度为0.2,3.7μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均小于1,粒度为7.6,100.0μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1。
- 付有王彬彬徐滨廖昕
- 关键词：燃烧性能
- 挤出沉积3D打印工艺参数对发射药尺寸及拉伸强度的影响
- 2022年
- 针对现有发射药制造存在成型结构简单、难以满足日益增长的复杂结构需求,基于挤出式3D打印技术建立挤出沉积模型,确定挤出3D打印过程的重要工艺参数,开展3D打印工艺参数对发射药成型尺寸及拉伸强度影响的实验研究,分析针头内径、打印速度、底板温度等工艺参数对发射药尺寸和拉伸强度的影响。结果表明:针头内径为0.7 mm、打印速度为3 mm/s、底板温度为35℃时,发射药样品的尺寸最佳;针头内径为0.7 mm、打印速度为4 mm/s、底板温度为35℃时,发射药样品的拉伸强度最佳。
- 周梦蕾南风强何卫东王沫茹堵平王彬彬
- 关键词：3D打印
