(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211026399.1 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西 路28号 (72)发明人 汤成龙　杨猛　余涛　麦棹铭　 黄佐华　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 闵岳峰 (51)Int.Cl. G01N 25/54(2006.01) G01N 1/28(2006.01) G01N 1/38(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自 着火实验方法 (57)摘要 本发明一种基于快速压缩机的炸药粉末离 散化自着火实验方法， 包括： 1)确定快速压缩机 燃烧室内环境气体的组分、 比例和总压p， 计算出 各自分压； 2)将固体炸药粉末装入快速压缩机可 视化燃烧室端盖喷射系统的喷射管内； 3)使压缩 活塞在高油压的作用下锁在压缩下止点位置； 4) 将燃烧室内环 境抽真空， 通过配气系统向燃烧室 内依次充入p1的氩气及p2的氮气； 5)在高压气罐 内压缩空气的驱动下， 迅速从下止点压缩至上止 点； 6)固体炸药粉末在高压喷气的作用下通过喷 射器上的喷粉孔在燃烧室内形成离散化粉末， 利 用高速相机和压力传感器记录压缩过程的可视 化图像及动态压力变化； 7)分析固体炸药粉末在 离散化状态下的自着火行为， 并建立燃烧 模型。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115389559 A 2022.11.25 CN 115389559 A 1.一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 1)确定快速压缩机燃烧室内环境气体的组分、 比例和总压p， 即确定稀释气氩气和氮气 的体积分数A1和A2； 利用分压公式pi ＝p×Ai,i＝1,2， 计算出 各自分压； 2)将固体炸药粉末装入快速压缩机可视化燃烧室端盖喷射系统 的喷射管内， 并利用端 盖将可视化燃烧室密封； 3)通过液压泵将液压油泵入液压段， 使压缩活塞在高油压的作用下锁在压缩下止点位 置； 4)利用真空泵通过管路将燃烧室内环境抽真空， 通过配气系统向燃烧室内依次充入p1 的氩气及 p2的氮气； 5)通过控制系统开启高压油泵 的泄压阀， 液压段内油压迅速下降， 压缩活塞 ‑连杆‑液 压活塞‑连杆‑驱动活塞结构在高压气罐内压缩空气的驱动下， 迅速从下止点压缩至上止 点； 6)控制系统开启泄压阀时， 同步控制喷射系统、 压力采集系统和高速摄像系统信号， 位 于喷射系统内的固体炸药粉末在高压 喷气的作用下通过喷射器上的喷粉孔在燃烧室内形 成离散化粉末， 利用高速相机和压力传感器记录 压缩过程的可视化图像及动态压力变化； 7)利用已知的压力数据， 通过理想气体等熵状态方程计算出对应的温度， 根据压力曲 线及可视化图像， 分析固体炸药粉末在离 散化状态下的自着火行为， 并建立燃烧 模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 固体炸药粉末为1 ‑30mg微米/纳米级的环三亚甲基三硝胺RDX、 环四亚甲基四硝 胺HMX或六硝基六氮杂异戊兹烷CL ‑20单质及混合炸药。 3.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 燃烧室端盖喷射系统包括高压气源、 减压阀、 压力表、 喷射器、 带有喷口的载物 卡 套以及喷射器控制驱动模块， 其中高压气源与减压阀、 压力表相连， 喷射器与带有喷口的载 物卡套利用螺纹密封配合， 通过喷射器控制驱动模块发出信号， 高压气源配合减压阀和压 力表， 向喷射器输入设定 压力的高压气体， 将粉末喷出。 4.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 所述的控制系统基于LabV IEW软件编程， 能够同步控制泄压阀、 喷射器、 压力采集 系统和高速相机 。 5.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 炸药粉末离散化是指炸药通过高压喷射器后形成的散布在燃烧室内的离散粉 末。 6.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 炸药粉末自着火行为是指离散化粉末在准零维超快热刺激环境下 的着火过程， 并通过压力采集系统及高速相机记录 。 7.根据权利要求6所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其 特征在于， 准 零维超快 热刺激环境下的升温速率 为2×104K/s。 8.根据权利要求1所述的一种基于快速压缩机的炸药粉末离散化自着火实验方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115389559 A 2特征在于， 理想气体等熵状态方程为 其中Tc为压缩上止点温度， T0为初 始温度， γ为比热比， pc为压缩上止点压力， p0为初始压力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115389559 A 3