Page 26 - 《含能之美》2019封面论文

208 赵小亮，张小兵

［10］
排出，致使孔内外压差增加。 同燃通比的长管状药的侵蚀燃烧情况 ，为了研究燃
5.4 燃通比对管状药侵蚀燃烧现象的影响 通比对管状药侵蚀燃烧现象的影响规律，计算得到的
4 组燃通比管状药端面侵蚀燃烧结果见表 2。从表 2
燃通比 χ 为内孔火药燃烧面积与端面通道面积的
［10］
比值 ，其定义如下， 中可见 ， ψ = 0.05、ψ = 0.10 和 ψ = 0.20 三种情况下 ，
S πdl 2l 端面侵蚀燃烧系数的绝对误差不大于 0.03，且相对误
χ = = = （11）
A p πd 2 d 差不大于 2.3%。ψ = 0.05 时，χ ≤ 71.4，ε ≈ 1，侵蚀燃烧
2 ⋅
4 作用几乎不发生； χ ≥ 142.8，ε ≥ 1.57，侵蚀燃烧明显；燃
p
式中，S 为内孔燃面的面积，A 是端面孔的面积，l、d 分 通比越大，侵蚀燃烧作用越明显。由此可见，燃通比是
别是火药长度、内径。由于密闭爆发器尺寸限制，通常 影响火药侵蚀燃烧的重要因素，可以利用小尺寸管状
使用小孔径的短管状药密闭爆发器试验来研究具有相 药来预测相同燃通比的大尺寸火药的侵蚀燃烧作用。

表 2 不同燃通比端面侵蚀燃烧系数 ε 比较
d
Table 2 Comparison of the end face erosive burning coefficient ε at the different ratio of burning surface to port area
d
ψ=0.05 ψ=0.10 ψ=0.20
χ l/mm d/mm
ε d AD RD/% ε d AD RD/% ε d AD RD/%
10 0.560 1.00 1.00 1.00
35.8 0 0 0 0 0 0
50 2.800 1.00 1.00 1.00
20 0.560 1.11 1.05 1.00
71.4 0.01 0.89 0.02 1.90 0 0
50 1.400 1.12 1.03 1.00
40 0.560 1.58 1.44 1.27
142.8 0.01 0.64 0.01 0.69 0.03 2.30
50 0.700 1.57 1.45 1.30
60 0.560 2.04 1.80 1.53
214.3 0.02 0.97 0.01 0.56 0.02 0.13
50 0.467 2.06 1.79 1.51
Note： AD represents for absolute difference；RD represents for relative difference.

参考文献：
6 结 论 ［1］ 王泽山，何卫东，徐复铭 . 火药装药设计原理与技术［M］. 北京：
北京理工大学出版社，2006：219-221.
WANG Ze⁃shan，HE Wei⁃dong，XU Fu⁃ming. The principle
针对管状发射药内孔侵蚀燃烧问题，建立了考虑
and technique for propellant charging design［M］. Beijing：Bei⁃
管状药内孔侵蚀燃烧的密闭爆发器内弹道模型，通过
jing Institute of Technology Press，2006：219-221．
［2］ 鲁 坤 ，马 忠 亮 ，肖 忠 良 . 药 型 对 层 状 发 射 药 燃 烧 渐 增 性 的 影 响
Fluent 二次开发，计算了管状药内孔侵蚀燃烧及流动
［J］. 含能材料 . 2011，19（1）：69-73.
LU Kun，MA Zhong⁃liang，XIAO Zhong⁃liang. Model effects
特性，主要结论如下：
on progressive combustion property of layered propellant［J］.
（1）侵蚀燃烧主要发生在火药燃烧初期，越靠近
Chinese Journal of Energetic Materials（Hanneng Cailiao），
管状药端面侵蚀燃烧强度越大；0.016≤ψ≤0.8 范围内
2011，19（1）：251-255.
侵蚀燃烧系数由 1.98 下降至 1.10，侵蚀燃烧临界点由
［3］ 刘平，马忠亮，王率宇，等 . 七孔变燃速发射药燃烧性能的数值计
算［J］. 含能材料 . 2015，23（3）：243-247.
距离对称面 7 mm 处移动到 20 mm，侵蚀燃烧面积减
LIU Ping，MA Zhong⁃liang，WANG Shuai⁃yu，et al. Numeri⁃
cal calculation of combustion property for seven⁃hole variable
小 65%，侵蚀燃烧强度及侵蚀燃烧面积均随着燃烧的
burning rate gun propellant［J］. Chinese Journal of Energetic
不断进行而逐渐减小。
Materials（Hanneng Cailiao），2015，23（3）：243-247.
（2）燃通比是影响火药侵蚀燃烧的重要因素，燃
［4］ R. Ruth C，W. Robbins F，C. Minor T，et al. A new high⁃pro⁃
gressivity/high⁃density propulsion concept：partially cut multi⁃
通比 χ ≤ 71.4 时，侵蚀燃烧不发生，同一燃通比下的不
perforated stick propellant，ADA234255［R］. 1991.
同尺寸火药的侵蚀燃烧系数基本相同； χ ≥ 142.8 侵蚀
［5］ 王锋，李梓超，刘国涛，等 . 多孔环切杆状发射药的燃烧性能［J］.
燃烧明显，燃通比越大，侵蚀燃烧越明显。 火炸药学报 . 2015，23（2）：89-92.
WANG Feng，LI Zi⁃chao，LIU Guo⁃tao，et al. Combustion per⁃
（3）火药侵蚀燃烧系数和气流速度随着装填密度
formances of multi⁃perforated curve⁃cut stick gun propellants
增加略有降低，管内外压力差增加明显，因此在高装填
［J］. Chinese Journal of Explosives and Propellants，2015，23
密度下需要特别考虑管内外压力差的影响。 （2）：89-92．
www.energetic-materials.org.cn
Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.27, No.3, 2019（202-209） 含能材料