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摘要: 为研究氟聚物基活性材料冲击点火和爆燃反应行为,基于实验观察分别提出累积温升点火机理及瞬态热扩散反应机理,开展活性材料Taylor杆冲击破碎、点火过程的热力耦合模拟,给出对应机理下的局部热点域温升。在此基础上,利用键基近场动力学热扩散理论并结合局部热点信息构建冲击碎裂材料的传热-化学反应模型,通过红外测温实验对求解结果进行验证分析。研究结果表明:点火反应前的杆件变形、碎裂模拟特征与实验记录图像基本吻合,较好地体现了活性材料的惰性响应;通过叠加绝热剪切温升和摩擦温升,杆件局部区域形成了满足点火阈值的热点域热点域与首次火光位置基本对应,绝热剪切温升和摩擦温升呈现不均匀分布,起始位置差别明显,绝热剪切温升在冲击总温升的累积中发挥了主要作用,表明累积温升点火机理模拟反映材料的冲击点火特征;爆燃反应过程模拟证明反应火光温度的不均匀分布状态受到冲击碎裂材料的质量、形态分布的直接影响;相比于热传递效应,随活性粒子反应度增加而不断释放的反应热对维持高温区域状态起到了关键性作用。
中图分类号: