مواد پرانرژی
سال:1386 | دوره:2 | شماره:2 (پیاپی 4) |تعداد مقالات:8

پلی نیترآمین قفسی CL-20، قوی ترین ماده منفجره شناخته شده است که نسبت به مواد منفجره متعارف دانسیته، فشار و سرعت انفجار، گرمای تشکیل، عمق نفوذ و عملکرد بالاتری دارد. روش های سنتز مختلفی، بدون ذکر جزییات، برای آن گزارش شده است که در این مقاله ضمن مرور خواص انفجاری و روش های مختلف سنتز CL-20، مناسب ترین روش انتخاب، نکات مبهم و جزییات روش آشکار و بهینه شده است. همچنین ضمن بهینه سازی پارامترهای مختلف نظیر حلال مناسب کریستالیزاسیون CL-20 (اتیل استات- هپتان) و حد واسط های آن (برای HBIW حلال اتیل استات)، دمای واکنش (در تبدیل HBIW به TADB، دما (38-42°C و نوع کاتالیزگر 5 Pd/C) درصد مرطوب)، مخلوط نیتراسیون جدیدی (نیتریک اسید- سولفوریک اسید با نسبت 1:1) برای رسیدن به بهره مناسب ارایه شده است.

یکی از پدیده های قابل توجه در تراک های گازی، تشکیل جت جریان با سرعت بالا از محصولات انفجار و تاثیر آن روی جبهه تراک می باشد. در این مقاله با استفاده از روش عددی با دقت درجه دو، به همراه الگوریتم های تطبیق شبکه و تعقیب جبهه شاک، به شبیه سازی دو بعدی تراک در مخلوط گازی پرداخته شده است. مدل سینتیکی بکار رفته، مدل یک مرحله ای آرنیوسی است. آغازش تراک با استفاده از شرایط اولیه مدل موج انفجار صفحه ای انجام گرفته است. با پیشروی موج ایجاد شده در ماده نسوخته و تقویت اغتشاشات عرضی، جبهه تراک دو بعدی (شامل نقاط سه گانه، امواج عرضی، موج ضربه ای برخوردی، و موج اصلی ماخ) در کانال شکل گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که برخورد دو موج عرضی و نقاط سه گانه متناظر آنها با یکدیگر و یا یک نقطه سه گانه با دیوار، باعث ایجاد یک جریان با سرعت زیاد از محصولات می گردد. تاثیر جت جریان ایجاد شده روی تغییر شکل امواج ضربه ای پیشرو و افزایش اختلاط ماده نسوخته و محصولات در جبهه تراک بررسی شده است.

در این مقاله فرآیند روشن شدن گرین موتور موشک سوخت جامد به وسیله حل معادلات ناویراستوکس در حالت تقارن محوری برای جریان آرام به وسیله روش صریح مک کورمک و در حالت گذرا مدلسازی شده است. در عین حال جهت رسیدن به حالت واقعی اشتعال سطح سوخت و تخمین دمای آن از مدلهای انتقال حرارت، استفاده گردیده تا پیش گرم شدن سوخت توسط شعله به خوبی مدل گردد. با حل معادلات حاکم بر حرکت سیال (بقا جرم، ممنتوم و انرژی) به همراه شرایط مرزی مربوطه می توان زمان اشتعال اولین المان سوخت، مکان آن، جهت پیشروی پیشانی شعله، زمان لازم جهت اشتعال تمام سطح سوخت و در نهایت زمان لازم جهت رسیدن موتور به حالت پایای اشتعال را تخمین زد. نتایج نشان می دهد استفاده از مدل مورد نظر به همراه فرض میدان جریان متقارن محوری می تواند با دقت خوبی فرآیند احتراق گذرا را در موتورهای سوخت جامد پیش بینی نماید. بر این اساس و با استفاده از نتایج بدست آمده از حل معادلات، طراح موتور می تواند بهترین آتش زنه را بر حسب نوع و اندازه گرین طراحی نماید. در پایان نتایج حاصل با نتایج تست به همراه تحلیل نتایج، ذکر شده و دقت آن مورد ارزیابی قرار گرفته است.

فرآیند KRH یک روش جدید جهت تولید ترکیب بین فلزی آلومیناید تیتانیم بر مبنای یک فرآیند پیچیده سنتز احتراقی میان مواد اولیه شامل KClO4 و Ca, Al, TiO2 می باشد. در این مقاله با استفاده از سنجش دما در محفظه واکنش و همچنین استفاده از تجزیه های XRD, DTA پدیده های روی داده در محدوده های مختلف دمایی بررسی و محدوده ای از دما که فرآیند دارای رفتار خودبه خودی می باشد، مشخص شده است. واکنش میان ماده پر انرژی Ca و KClO4 منجر به اشتعال فرآیند و آغاز حالت خود پیش روندگی می شود.

در این تحقیق، کارایی روش بی هوازی راکتور UASB در تصفیه پساب واحد تولید رزین HTPB ارزیابی شد. عملیات با استفاده از یک راکتور UASB به حجم 227 لیتر و بصورت پیوسته انجام گرفت. پساب واحد تولید رزین HTPB شامل اتانول، ترکیبات مختلف از رزین HTPB، آب اکسیژنه و آب بود. مرحله راه اندازی راکتور UASB با غلظت خوراک 500mgCOD/l آغاز گردید. در طول این دوره برای اطمینان از فرایند گرانول سازی لجن در داخل راکتور، بطور مرتب از لجن داخل راکتور نمونه گیری و بر روی آنها آنالیزهای VSS, TSS و فعالیت متانزایی انجام گرفت. نتایج این آنالیزها حاکی از تشکیل لجن گرانولی و تکمیل فرایند گرانول سازی در داخل راکتور بود. همچنین نتایج حاصل از آنالیز جریان خروجی از راکتور نشانگر سیر صعودی بازده حذف آلاینده ها توسط راکتور UASB بود. در انتهای دوره راه اندازی بازده حذف آلاینده ها به 78 درصد رسید. پس از پایدار شدن فرایند تصفیه، پارامترهای موثر بر بازده، تصفیه از قبیل غلظت خوراک ورودی به راکتور و سرعت ظاهری مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشهای راکتوری نشان داد که شرایط عملیاتی بهینه برای فرایند تصفیه، غلظت خوراک 10000mgCOD/l و سرعت ظاهری 1.3 متر بر ساعت می باشد که در این شرایط راندمان حذف ترکیبات آلی موجود در پساب به حدود 95 درصد رسید. این تحقیق نشان داد که راکتور UASB یک روش بسیار خوب با کارایی بالا برای تصفیه پساب واحد تولید رزین HTPB می باشد.

در کار حاضر برای مواد منفجره معادلات اولر واکنشی در ناحیه واکنش مابین مکان صوتی و شاک پیشرو حل شده و رابطه ای بین سرعت انتشار تراک (D) و خواص گازهای حاصل از آن با انحنای جبهه تراک (k) بدست آمده است. این کار با استفاده از روشی که با نام "دینامیک شاک تراک DSD (Detonation Shock Dynamics) شناخته می شود، برای تراک با انحنای کم و شبه پایا انجام شده است.مقایسه نتایج بدست آمده از این تحقیق با نتایج حل عددی مستقیم DNS (Direct Numerical Solution) معادلات اولر واکنشی نشان می دهد که روش DSD برای تراک با انحنای کم از دقت خیلی خوبی برخوردار می باشد. این تحلیل نشان می دهند که با افزایش انحنا، سرعت تراک کم می شود و در حالت کلی منحنی D-k دارای دو نقطه بازگشت به شکل حرف Z می باشد که نقطه بازگشت بالایی مربوط به خاموشی و نقطه بازگشت پایینی مربوط به آغازش تراک است.

در این مقاله ضمن معرفی خرج گود و توضیح اجمالی روش های تحلیل آن، فرآیندهای انفجار، فروپاشی لاینر و تشکیل جت با استفاده از نرم افزار LSDYNA960 شبیه سازی گردیده است. پس از اطمینان از صحت فرایند شبیه سازی و نتایج حاصل از آن، تاثیر عوامل مختلف بر روی ویژگی های جت خرج گود مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، با کاهش زاویه راس لاینر و افزایش سرعت انفجار خرج، سرعت جت خرج گود افزایش می یابد. همچنین، کاهش ضخامت لاینر در بخش های نزدیک به راس منجر به افزایش سرعت جت می گردد. وجود یک پوسته مناسب در خرج گود نیز موجب افزایش سرعت جت به میزان تقریبی ده درصد خواهد شد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها انطباق خوبی را با نتایج تحلیلی و نیز نتایج ارایه شده در یکی از مراجع نشان می دهد.