金屬化混合炸藥的研究是軍用混合炸藥發(fā)展的一個重要分支,其中含鋁炸藥已成高能炸藥的研究熱點。鋁粉顆粒在炸藥基體材料中的均勻性分布對金屬化炸藥做功能力有重要的影響。相對傳統(tǒng)混合設備,雙螺桿對含能材料擠出工藝具有連續(xù)化高效混合能力、綠色柔性化等優(yōu)勢。本文以鋁粉含量20%的含鋁炸藥模擬物為研究對象,研究其流場分布隨雙螺桿工藝參數(shù)的影響規(guī)律,為雙螺桿擠出含鋁炸藥的混合性能和安全性能的綜合評估提供理論借鑒。本文根據(jù)該含量含鋁炸藥模擬物的流變特性,在5種同向嚙合雙螺桿轉速、壓差和螺桿構型下,分別模擬計算了含鋁炸藥模擬物的混合流場。通過研究剪切速率分布、加權平均剪切應力、混合指數(shù)、流道壓力分布、回流系數(shù)、停留時間分布、粘性熱以及溫度場等流場特性指標,分析了轉速、壓差和螺桿構型對雙螺桿擠出含鋁炸藥模擬物混合性能和安全性能的影響。基于信息熵和團聚理論,提出混合系數(shù)理論,用于量化評價超細粉體混合均勻性,結合流場模擬研究了香農熵對分布混合均勻性的適用性。結合螺桿構型實驗對部分模擬分析結果進行定性驗證。模擬分析結果表明：螺桿轉速的提升有利于螺桿混合性能的提高,含鋁炸藥加工安全性能有所下降；壓差的升高有利于提高螺... 

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號說明
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 文獻綜述
        1.2.1 雙螺桿擠出機加工含能材料的研究背景
        1.2.2 粉體材料混合機理及均勻度評價的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 嚙合同向雙螺桿的數(shù)值模擬研究進展
        1.2.4 亟待解決的問題和發(fā)展方向
    1.3 本課題選題的目的和意義
    1.4 本課題的主要研究內容
第二章 數(shù)值模擬
    2.1 同向嚙合雙螺桿擠出機螺桿構型設計
    2.2 本課題應用軟件簡介及分析方法
    2.3 物理模型建立
        2.3.1 有限元網(wǎng)格劃分
        2.3.2 流體數(shù)學模型的選用
        2.3.3 邊界條件設置
        2.3.4 模擬計算后處理
    2.4 雙螺桿流場參數(shù)
        2.4.1 壓力場
        2.4.2 剪切速率和混合指數(shù)
        2.4.3 軸向速度及回流系數(shù)
        2.4.4 停留時間分布
        2.4.5 粘性生熱和溫度場
    2.5 本章小結
第三章 含鋁炸藥模擬物料混合流場有限元分析
    3.1 轉速對混合流場的影響
        3.1.1 剪切速率和剪切應力
        3.1.2 混合指數(shù)
        3.1.3 壓力場與回流系數(shù)
        3.1.4 粘性熱和溫度場
    3.2 壓差對混合流場的影響
        3.2.1 流量和回流量
        3.2.2 平均剪切應力與停留時間
        3.2.3 粘性熱和溫度場
    3.3 構型對混合流場的影響
        3.3.1 剪切速率和混合指數(shù)
        3.3.2 軸向速率和回流系數(shù)
        3.3.3 停留時間分布
        3.3.4 粘性熱和溫度場
        3.3.5 混合性能及安全性能的綜合分析
    3.4 本章小結
第四章 基于信息熵的含鋁炸藥模擬料均勻性量化評價體系
    4.1 信息熵及香農熵理論
    4.2 二維混合流場的數(shù)值模擬及香農熵分析
        4.2.1 二維混合模型
        4.2.2 二維混合流場模擬結果統(tǒng)計
        4.2.3 含鋁炸藥中超細鋁粉混合評價方法建立
    4.3 含鋁炸藥模擬物混合擠出實驗
        4.3.1 實驗設備
        4.3.2 實驗原料
        4.3.3 含鋁炸藥模擬物擠出后處理
    4.4 超細鋁粉混合均勻度的量化評價
        4.4.1 子區(qū)域概率統(tǒng)計計算及香農熵計算
        4.4.2 螺桿構型工藝適應性的綜合評價
    4.5 本章小結
第五章 結論
    5.1 主要結論
    5.2 本課題的創(chuàng)新及主要貢獻
    5.3 有待解決的問題
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表論文
作者及導師簡介
附件


【參考文獻】：
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本文編號：3688374