动态云雾浓度测量方法与技术_环境科学

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内容简介

动态云雾浓度测试方法与技术是云雾爆轰学的重要组成部分，是由云爆武器发展推动形成的一项新型技术，对提高云爆武器的毁伤效能具有重要意义。本书主要研究问题包括：云爆燃...

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《高效毁伤系统丛书》编委会

名誉主编：朵英贤　王泽山　王晓锋主　　编：陈鹏万顾　　问：焦清介　黄风雷副主编：刘　彦　黄广炎编　　委　（按姓氏笔画排序）　　　　　王亚斌　牛少华...

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丛书序

国防与国家的安全、民族的尊严和社会的发展息息相关。拥有前沿国防科技和尖端武器装备优势，是实现强军梦、强国梦、中国梦的基石。近年来，我国的国防科技和武器装备取得了...

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前　言

作者从事高动态装备研究20年。出版本书的第一个目的是对课题组10余年云爆战斗部燃料抛撒浓度测试方法和技术做全面工作总结，为当前和今后从事相关工作或有兴趣的人员提...

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第1章　绪　论

“远程打击，高效毁伤”一直是世界军事强国竞相发展的重点技术。云爆弹作为一种面杀伤性武器，大范围爆轰是云爆战斗部的突出特点。特别是随着二次起爆云爆战斗部总体结构方...

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|1.1　概　述|

本书中“动态云雾浓度”的含义是：本身不具备爆轰条件的云爆燃料在爆炸等驱动载荷作用下，实现燃料抛撒与空气混合，形成满足爆轰浓度的燃料空气炸药（FAE）云雾。动态云...

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|1.2　背景及意义|

云爆弹是20世纪60年代由美国首先发展起来的一种新概念武器装备，它改变了常规武器弹药的概念，是常规武器发展的一次革命。云爆弹填装的不是炸药，而是不含氧或含氧少量...

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|1.3　国内外云爆弹发展现状|

云爆弹不同于传统凝聚炸药装药战斗部，云爆弹形成的云雾爆轰波基本无衰减，超压峰值可达到MPa量级，云雾区外冲击波衰减缓慢，有效增大中远场毁伤威力，大幅提高云爆弹整...

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|1.4　云爆弹毁伤威力研究现状及发展趋势|

近年来燃料空气炸药研究已为世界所瞩目，国内外学者主要在爆炸驱动燃料分散、起爆技术、爆轰机理、爆轰效应、高能燃料配方以及测试技术等方面开展了大量工作。燃料空气炸药...

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1.4.1　云爆燃料发展现状

早期的云爆弹主要装填环氧乙烷及环氧丙烷等环氧烷烃类燃料，随着云爆剂配方体系及云雾爆轰机理的研究，选择含氧量更少、毁伤效率更高的燃料，碳氢类燃料逐渐取代环氧烷烃成...

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1.4.2　液固混合云爆燃料抛撒研究现状

液固混合云爆燃料的主要组成为环氧丙烷—颗粒铝粉。其中铝粉固体颗粒为离散相，充填在环氧丙烷—液体中形成液固相特殊结构。在云爆抛撒驱动力作用下，液固混合燃料在空中稳...

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|1.5　云爆燃料抛撒云团分布与爆轰特性研究现状|

云爆燃料抛撒云团是燃料在分散装药的爆炸作用下与空气形成的复杂混合物。燃料抛撒技术对云雾形状、尺寸、速度和浓度分布具有决定性影响，也是国内外云爆战斗部高效毁伤研究...

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|1.6　云雾浓度测试发展综述|

针对燃料分散过程的研究已取得了一定成果，但受到燃料分散过程复杂和测试设备不完善等因素阻碍，云雾内部燃料浓度动态分布的研究仍处于起步阶段。仅有部分文献获得了燃料分...

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1.6.1　光学检测法

光学检测方法根据检测原理、适用范围和数据处理方法的不同，可以分为光散射检测法和光透射检测法。 1.6.1.1　光散射检测法光散射检测法主要基于Mie散射理论，...

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1.6.2　电场浓度检测法

电场浓度检测法是近10年来国际上受重视的一种粉尘浓度在线测量方法。电场浓度检测法主要包括电感应法和电荷撞击法。 1.6.2.1　电感应法电感应法又称库尔特法，...

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1.6.3　射线衰减法及振荡天平法

射线衰减法检测混合物浓度主要基于颗粒物对β射线的吸收作用，该方法也适用于气固混合物浓度检测，如图1-14所示。检测系统中存在一个滤膜，可以收集空气中的颗粒物；滤...

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1.6.4　超声衰减浓度检测法

现有粉尘浓度检测装置中光学管路易堵塞、光学窗口易污染，需要对传感器进行频繁维护；静电感应传感器根据粉尘的静电特性，在不同浓度下的电荷量解算浓度，未能实现浓度特征...

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|1.7　动态云雾浓度测试应用|

...

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1.7.1　二次起爆型云爆弹

二次起爆型云爆弹由于大面积高效毁伤的特点以及针对复杂地形目标的毁伤优势，受到美国及俄罗斯等国的高度重视，尤其是“炸弹之父”的研制成功，极大地推动了国内外云爆弹技...

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1.7.2　粉尘浓度监测及爆炸预警

随着生产技术向均质化、流态化发展，出现可燃性粉尘的行业越来越多。如金属：镁粉、铝粉、锌粉；碳素：活性炭、电炭、煤；粮食：面粉、淀粉、玉米面；饲料：鱼粉；农产品：...

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第一篇　云爆燃料抛撒浓度分布模型

针对云爆战斗部高效毁伤的需求，本篇主要面向国家中长期发展规划及“高速/大当量二次起爆云爆战斗部”军事发展战略，开展高速/大当量云爆战斗部在高落速/落姿下的云爆燃...

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第2章　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布机理分析

...

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|2.1　引　言|

燃料抛撒动态云雾浓度分布特性一直是云爆弹技术研究的核心与关键，但是受限于弹体参数不同、测试环境高危、测试手段缺乏等原因，目前相关研究仍然主要采用“理论分析+试验...

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|2.2　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布模型|

云爆战斗部为气固液多相物混合燃料，通过爆炸驱动形成燃料空气云团，其爆轰威力在很大程度上取决于云团的状态与浓度分布。考虑液体燃料的蒸发和铝粉颗粒（云爆燃料）对燃料...

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2.2.1　爆炸作用下壳体破裂刚塑性模型

对于柱形单中心管抛撒结构，其爆炸抛撒结构截面如图2-3所示。壳体在内压作用下，壳体扩张。其受力状态如图2-4所示，壳体内表面由燃料传递的压力为2P，外表面受到环...

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2.2.2　燃料环膨胀破裂模型

当壳体破碎前，燃料在中心分散装药爆轰产物驱动压力P3作用下向外运动，同时受到壳体约束力-P2作用；当壳体破碎后，燃料在中心分散装药爆轰产物的驱动下运动。由于壳体...

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2.2.3　燃料抛撒形貌发展模型

初始破碎形成的燃料块在空气中运动，和空气产生相互作用，在阻力作用下，燃料块发生二次破碎。由于颗粒之间碰撞而发生破碎的情况很少，且过程复杂，所以忽略燃料块之间的碰...

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2.2.4　燃料抛撒浓度分布模型

2.2.4.1　坐标系建立假设云雾区域概化为扁平的圆柱体，所使用的方法是将整个圆柱状云雾沿径向分割出单位弧度的一个长方体，按照轴对称原则，计算出长方体的浓度分...

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|2.3　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布数值模拟|

根据燃料质量与云雾尺寸满足r=的关系，设置中心驱动载荷。对50 kg、100 kg、250 kg以及500 kg大尺度燃料在不同初始下落速度（v0=0～700 ...

《动态云雾浓度测量方法与技术》简介

内容简介

《高效毁伤系统丛书》编委会

丛书序

前　言

目录

第1章　绪　论

|1.1　概　述|

|1.2　背景及意义|

|1.3　国内外云爆弹发展现状|

|1.4　云爆弹毁伤威力研究现状及发展趋势|

1.4.1　云爆燃料发展现状

1.4.2　液固混合云爆燃料抛撒研究现状

|1.5　云爆燃料抛撒云团分布与爆轰特性研究现状|

|1.6　云雾浓度测试发展综述|

1.6.1　光学检测法

1.6.2　电场浓度检测法

1.6.3　射线衰减法及振荡天平法

1.6.4　超声衰减浓度检测法

|1.7　动态云雾浓度测试应用|

1.7.1　二次起爆型云爆弹

1.7.2　粉尘浓度监测及爆炸预警

第一篇　云爆燃料抛撒浓度分布模型

第2章　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布机理分析

|2.1　引　言|

|2.2　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布模型|

2.2.1　爆炸作用下壳体破裂刚塑性模型

2.2.2　燃料环膨胀破裂模型

2.2.3　燃料抛撒形貌发展模型

2.2.4　燃料抛撒浓度分布模型

|2.3　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布数值模拟|

《动态云雾浓度测量方法与技术》简介

内容简介

《高效毁伤系统丛书》编委会

丛书序

前 言

目录

第1章 绪 论

|1.1 概 述|

|1.2 背景及意义|

|1.3 国内外云爆弹发展现状|

|1.4 云爆弹毁伤威力研究现状及发展趋势|

1.4.1 云爆燃料发展现状

1.4.2 液固混合云爆燃料抛撒研究现状

|1.5 云爆燃料抛撒云团分布与爆轰特性研究现状|

|1.6 云雾浓度测试发展综述|

1.6.1 光学检测法

1.6.2 电场浓度检测法

1.6.3 射线衰减法及振荡天平法

1.6.4 超声衰减浓度检测法

|1.7 动态云雾浓度测试应用|

1.7.1 二次起爆型云爆弹

1.7.2 粉尘浓度监测及爆炸预警

第一篇 云爆燃料抛撒浓度分布模型

第2章 高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布机理分析

|2.1 引 言|

|2.2 高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布模型|

2.2.1 爆炸作用下壳体破裂刚塑性模型

2.2.2 燃料环膨胀破裂模型

2.2.3 燃料抛撒形貌发展模型

2.2.4 燃料抛撒浓度分布模型

|2.3 高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布数值模拟|

前　言

第1章　绪　论

|1.1　概　述|

|1.2　背景及意义|

|1.3　国内外云爆弹发展现状|

|1.4　云爆弹毁伤威力研究现状及发展趋势|

1.4.1　云爆燃料发展现状

1.4.2　液固混合云爆燃料抛撒研究现状

|1.5　云爆燃料抛撒云团分布与爆轰特性研究现状|

|1.6　云雾浓度测试发展综述|

1.6.1　光学检测法

1.6.2　电场浓度检测法

1.6.3　射线衰减法及振荡天平法

1.6.4　超声衰减浓度检测法

|1.7　动态云雾浓度测试应用|

1.7.1　二次起爆型云爆弹

1.7.2　粉尘浓度监测及爆炸预警

第一篇　云爆燃料抛撒浓度分布模型

第2章　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布机理分析

|2.1　引　言|

|2.2　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布模型|

2.2.1　爆炸作用下壳体破裂刚塑性模型

2.2.2　燃料环膨胀破裂模型

2.2.3　燃料抛撒形貌发展模型

2.2.4　燃料抛撒浓度分布模型

|2.3　高速云爆战斗部抛撒燃料浓度分布数值模拟|