推进剂压延过程的物料安全参数采集系统设计文献综述

 2022-11-26 07:11

文 献 综 述

1 研究背景及意义

覃光明等人[1]的著作中指出现今固体动力推进系统,采用固体推进剂装药作为系统的动力源,在军事和非军事领域已有广泛使用。如航空领域,常用于机载武器、靶机助推、快速启动等;航天领域,常用于动力推进、姿态控制、反向动力、安全分离、启动点火等;兵器领域,常用于战术导弹、雷达干扰等;水下工程,常用于动力推进、水下发射、远程探测等;民用领域,常用于高空探测、驱雹降雨、海上救生等。

刘所恩等人[2]指出固体推进剂是提供动力的能量基础,是武器系统运载的动力能源,选用性能优良的固体推进剂是实现推进效能的可靠保证。固体推进剂的种类很多,通常分为复合推进剂和双基推进剂。复合推进剂又分为普通复合推进剂和改性复合推进剂;双基推进剂又分为普通双基推进剂、改性双基推进剂和交联改性双基推进剂。现在还有NEPE推进剂,它是集复合推进剂和双基推进剂两者优点于一身的一种新型推进剂。

李晋等人[3]指出现今固体推进剂已广泛使用于礼花、气象火箭、射钉弹等产品。固体推进剂的组分中既有氧化剂又有燃烧剂,是极易发生燃烧和爆炸的物质,在没有外界氧气的情况下, 也能够发生燃烧爆炸事故。特别是在生产、运输过程中,极易发生燃烧爆炸事故。在固体推进剂的螺压生产工艺中,双辊压延机上的固体推进剂发生燃烧的频率较高, 不仅对本岗位的操作人员有较大的安全威胁,而且有可能窜燃到烘干机、压伸机,引起殉爆。固体推进剂对于高温或火焰非常敏感,在受到外界的猛烈撞击、剧烈摩擦、绝热压缩等作用下,能够发生燃烧、爆炸。

彭昭宇等人[4]指出对于现在广泛应用的双基推进剂,生产过程中多采用压延塑化技术进行塑化。塑化是在适当的温度与压力条件下,溶剂分子与硝化棉深入作用,使各组分均匀分布,以满足螺压成型所需要的可塑性的要求。王明军[5]对高能火药的剪切压延塑化做了研究,熟化之后的药料从连续压延机的加料口加入至药粒从出料口出料的一系列的过程,称为压延塑化过程。在整个压延塑化过程中,药料在两个辑筒之间进行驱水,溶解和塑化,最后药料由疏松状态变成结构致密的塑化状态压延塑化过程最终要完成药料的干燥过程、塑化过程、压延过程以及造粒四个过程。在上述四个过程中,最主要的过程为塑化过程和压延过程,这两个过程主要完成药料的塑化,使药料具有良好的可塑性,为压伸成型提供了便利的条件。目前常用的塑化技术有捏合胶化塑化技术、平棍压延塑化技术,沟槽压延塑化技术、单螺杆塑化技术、双螺杆塑化技术、电磁动态塑化技术以及超声塑化技术等。

冯彦洪[6]研究发现振动诱导单螺杆挤出机中 ,螺杆在原有的稳定转速上还叠加了正弦形式的轴向速度, 螺杆做脉动旋转, 从而将振动引入挤出塑化全过程. 熔融过程是挤出过程的重要阶段 , 直接决定挤出机性能和制品质量。

Robin K C等[7]用粒子跟踪2D有限元法模拟检验单螺杆和双螺杆混合器的混合能力发现:在推进剂加工成型过程中,相较单螺杆而言,双螺杆有更好的混合能力。

陈新民等人[8]指出双螺杆连续混合工艺技术是世界各技术先进国家推进剂工艺技术研究的热点,国内在推进剂双螺杆连续加工方面采用双螺杆挤压工艺生产双基推进剂,已经取得了一定的成效。

李龙等人[9]指出而今压延塑化过程中发生的燃烧和燃爆现象成为制约推进剂发展的难题。因此采集推进剂压延过程中的物料安全参数就变得非常有必要。通过采集压延过程中相关参数,对其进行监测,以期为探索推进剂安全压延塑化工艺参数的确定或判定方法提供参考,进而提高固体推进剂在压延塑化过程中的安全性。

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