CL-20基含铝炸药水下爆炸气泡载荷特性研究：一种新型铝粉非等温燃烧能量释放模型

《Fuel》：Bubble loading characteristics in underwater explosions of CL-20-based aluminized explosives: a novel aluminum combustion energy release model

本文系统研究了CL-20基含铝炸药水下爆炸气泡载荷特性，创新性地建立了铝粉在爆轰环境下的非等温燃烧模型及其控制方程，构建了包含铝二次燃烧的JWL-Al状态方程（EOS），并与气泡动力学方程（BDE）结合，形成了水下爆炸气泡载荷计算方法。研究揭示了铝氧比（Al/O）和水深对气泡脉动周期、铝燃烧速率及气泡能量的调控规律，为含铝炸药配方设计和能量利用率优化提供了重要理论依据。

　　

Highlight

含铝炸药水下爆炸气泡载荷特性：一种新型铝燃烧能量释放模型

Model and control equations for non-isothermal combustion of aluminum powder in detonation environment

铝颗粒具有典型的“核壳”结构。在燃烧过程中，铝颗粒会突破与氧化物质接触的氧化铝外壳。炸药爆炸形成的爆轰环境具有高温、高压和强对流的特点。铝颗粒在爆轰环境中的燃烧可分为三个阶段[38]。在第一阶段，铝颗粒受到爆轰波的作用...

Calculation method of bubble loading for aluminized explosives

与电火花产生和空化气泡不同，爆炸气泡内部动力学本质上是复杂的。因此，必须基于其独特的物理化学性质和脉动特性建立基本假设[26]。本研究提出了五个假设，包括理想流体、质量守恒、绝热均压、重力中性和球对称假设。流体介质被视为无粘且无旋的...

Bubble pulsation dynamics in underwater explosions of CL-20-based aluminized explosives

铝氧比（Al/O）和水深分别是（表6）控制含铝炸药气泡脉动特性的内在工艺参数和外部环境变量。因此，以下小节将对这些变量进行系统的参数分析。

Conclusions

本研究全面考虑了爆轰产物气体组分和爆轰环境系统温度对铝粉燃烧能量释放过程的影响。此外，建立了铝粉的非等温燃烧模型。构建了包含铝粉燃烧和能量释放过程的CL-20基含铝炸药爆轰产物的JWL-Al状态方程（EOS）。建立了...