[发明专利]一种含铝炸药爆炸铝粉反应完全性评价装置及方法

说明书

本发明公开了一种含铝炸药爆炸铝粉反应完全性评价方法，用于表征爆炸过程中不同类型含铝炸药铝粉反应完全性。本发明利用一种由固体产物收集系统、起爆系统、排水系统、密封门和排气系统构成的铝粉反应完全性评价装置，收集并分析含铝炸药爆炸后固体产物，计算获得铝粉反应完全性程度，精确定量的评价含铝炸药爆炸铝粉反应完全性，该方法适用于不同炸药体系，不同铝粉含量，不同铝粉粒径等各类含铝炸药爆炸铝粉反应完全性的定量评价，具有简单，准确，直接等特点。

技术领域

本发明属于含铝炸药爆炸测试领域，具体涉及一种含铝炸药爆炸铝粉反应完全性评价装置及方法。

背景技术

含铝炸药爆炸过程中，铝粉可与气相爆轰产物进行反应释放热量，从而提高炸药的爆炸能量。但由于铝粉反应时间尺度较大，使得含铝炸药的爆炸呈现出明显的非理想性和动力学特性。此外铝粉的粒径，反应的温度，反应的气体环境等均对铝粉反应完全性有着显著的影响。目前，随着铝粉在含铝炸药配方中的比重不断增加，含铝炸药实际释放能量远低于设计值的问题日益凸显。因此亟需一种方法对含铝炸药爆炸铝粉反应完全性进行评价，从而为含铝炸药配方设计提供理论指导。

现阶段，非理想炸药铝粉反应完全性一般采用定性评价方法(王兴龙.温压炸药爆炸释能及铝粉反应完全性研究[D].南京理工大学,2015)，而定量评价方法则多采用间接评价法(中国专利CN104237306A)或较为复杂的实验方法(李媛媛，王晓峰，牛余雷等.铝粉在不同爆炸环境中的反应率[J].科学技术与工程， 2020，20(7):2700-2704)，即使用含铝炸药爆炸能量的高低或对应的压力温度数据来表征含铝炸药爆炸铝粉反应完全性或使用多次复杂实验结果和经验参数进行计算，以此衡量含铝炸药爆炸铝粉反应完全性。上述方法除了多次实验外，计算过程使用了过多的理想环境假设条件和经验参数，其结果与实际情况存在误差。以上这些方法受到实验条件等约束，只能进行定性评价，精确度较低，因此需要一种直接的精确定量评价方法对含铝炸药爆炸铝粉反应完全性进行评价。

发明内容

为解决上述现有问题，本发明提出一种可精确定量评价含铝炸药爆炸反应时铝粉反应完全性的评价装置和评价方法。通过设计一种含铝炸药爆炸铝粉反应完全性评价装置对爆炸产物进行回收，结合理化分析，运用提出的计算方法计算铝粉反应完全性程度，实现对含铝炸药爆炸铝粉反应完全性的评价，本发明方法具体包括测试方法和计算方法两个部分。

本发明的目的之一在于提供一种含铝炸药爆炸铝粉反应完全性评价装置，包括罐体、起爆系统、固体产物收集系统、药柱、密封门，其中，所述的起爆系统设置在罐体顶端，与置于罐体内部中间的药柱相连，所述的固体产物收集系统固定在罐体的侧壁外表面上，并于罐体相同。

优选地，所述的固体产物收集系统至少设置3组，分别设置在与所述药柱不同距离处；各组固体产物收集系统的收集筒端口不需要正对药柱，可以安装在罐体的不同侧壁上，各组固体产物收集系统与药柱之间的距离可以相同或不同，随机安装在罐体的侧壁即可；

优选地，所述的药柱设置有雷管座，药柱形状不限，优选为圆柱状或球形装药；所述的药柱设置在罐体内的正中心位置；

优选地，所述的起爆系统包括起爆盖板、起爆电极，所述的起爆盖板通过螺钉安装在罐体顶部中心位置，所述的起爆电极安装在起爆盖板上，通过雷管与所述的药柱连接；

优选地，所述的固体产物收集系统由端盖、内衬和收集筒构成，所述的内衬置于收集筒内，所述的收集筒为中空筒状，其一端与端盖封闭式连接，其另一端固定在罐体侧壁上的开孔处；更优选地，所述收集筒的一端与所述的端盖通过螺纹紧密紧密连接，另一端通过螺钉与罐体侧壁连接，具体地，收集筒一端与罐体侧壁通过在收集筒的一端设置环状外沿，这个外沿贴在罐体侧壁开孔的外周，并与侧壁通过螺钉固定。

所述的端盖带内螺纹，所述的收集筒带外螺纹，所述的端盖和收集筒通过螺纹紧密连接；