مواد پرانرژی
سال:1391 | دوره:7 | شماره:3 (پیاپی 16) |تعداد مقالات:9

هگزا نیترو هگزا آزا ایزوورتزیتان (CL-20 یا HNIW) یک ماده پر انرژی، با ساختار قفسی می باشد که به عنوان قوی ترین ماده منفجره غیر هسته ای شناخته شده است. این ترکیب معمولا از نیتراسیون 2، 6، 8، -12 تترا استیل-4، -10 دی فرمیل-2، 4، 6، 8، 10، -12 هگزا آزا ایزوورتزیتان (TADFIW) توسط مخلوط نیتریک اسید و سولفوریک اسید، تهیه می شود. در واکنش های زیادی از هتروپلی اسیدها (HPAs) به عنوان کاتالیست هایی موثر و تمیز استفاده شده است. در این تحقیق، از این اسیدها به عنوان فعال کننده نیتریک اسید، در فرآیند نیتراسیون، استفاده شد و CL-20 با بهره %93 و خلوص بسیار بالا در دمای 70oC و زمان 2.5 ساعت تهیه گردید. استفاده از هترو پلی اسید ها به جای سولفوریک اسید، مشکلات استفاده از اسید سولفوریک را به طور کامل رفع می کند. همچنین در این تحقیق تاثیر دمای واکنش، زمان و دیگر فاکتورها نیز بر بازده سنتز CL-20 مورد ارزیابی قرار گرفت. ساختار و خلوص ترکیبات با استفاده از آنالیز عنصری، IR و HNMR مورد تایید قرار گرفت.

دی متیل آمینو اتیل آزید (DMAZ) جایگزین مناسبی برای مشتقات هیدرازینی در صنایع هوا فضا به شمار می آید. حساسیت حرارتی DMAZ باعث می شود عملیات تقطیر در خلاء برای خالص سازی این ماده در اولویت قرار گیرد. نتایج آزمایشات نیز فشار 4 کیلو پاسکال را شرایط مناسبی در انجام عملیات نشان داده است. در این مقاله رفتار تعادلی محلول دوتایی آب و DMAZ در فشار ثابت 4 کیلو پاسکال به طور تجربی بررسی گردید و داده های تعادلی این دو ماده در فشار مذکور به دست آمد که با داده های نرم افزاری شامل معادلات حالات و ضرایب اکتیویته مختلف تعریف شده برای فاز مایع (نظیر NRTL، WILSON، UNQUAC و...) برای تعیین بهترین معادله مورد استفاده در شبیه سازی مقایسه گردید. بررسی ها نشان داد که معادله UNQUAC به طور مناسبی رفتار این محلول را پیش بینی می کند. داده های تعادلی مذکور، برای محاسبه انرژی گیبس اضافی محلول استفاده گردید. نتایج نشان داد که محلول انحراف مثبت از حالت ایده آل دارد. نتایج نشان داد که این دو جزء در فشار 4 کیلو پاسکال در غلظت حدود 96 درصد مولی از آب دارای آزئوتروپ است.

-2 متیل آزیریدین (پروپیلن ایمین) از خانواده ترکیبات آزیریدین بوده که به طور عمده در تولید عوامل پیوندی بر پایه آزیریدین در بخش صنایع دفاعی مورد استفاده قرار می گیرد. علی رغم اهمیت آن، ماده ای با فراریت بالا و بسیار سمی بوده که به راحتی می تواند در هنگام تولید و استفاده وارد اتمسفر شده و باعث آلودگی محیط زیست گردد. انجمن بین المللی تحقیق بر روی سرطان (LARC) این ماده را به عنوان یک ماده سرطان زا در گروه 2B طبقه بندی کرده است. بنابراین با توجه به سمیت بالای این ماده و کاربردهای فراوان آن در صنایع دفاعی، اندازه گیری مقادیر ناچیز آن در نمونه های محیطی و پساب صنعتی مهم و ضروری می باشد. در این مقاله، یک روش جدید برای استخراج، پیش تغلیظ و اندازه گیری اسپکتروفتومتری -2 متیل آزیریدین با استفاده از تکنیک میکرو استخراج مایع، مایع پخشی (DLLME) معرفی شده است. روش بر اساس مشتق سازی -2 متیل آزیریدین با 1، -2 نفتوکینون-4- سولفونیک اسید (معرف فولین) و تشکیل محصول آب گریز با ضریب جذب مولی بالا می باشد که قابل استخراج و پیش تغلیظ با استفاده از تکنیک میکرو استخراج مایع، مایع پخشی خواهد بود. برخی از پارامترهای مهم در واکنش مشتق سازی و فرایند میکرو استخراج مورد مطالعه قرار گرفته و بهینه سازی گردید. تحت شرایط بهینه آزمایشگاهی، روش پیشنهادی برای اندازه گیری -2 متیل آزیریدین در گستره mL-1 ng -800 10 خطی بوده و میزان حد تشخیص mL-1 ng 5 تکرار پذیری روش (RSD) برای هفت اندازه گیری مکرر%1.92 به دست آمد. روش پیشنهاد شده برای اندازه گیری -2 متیل آزیریدین در نمونه های آبی و پساب صنعتی به کار رفته و نتایج با مقادیر به دست آمده با روش استاندارد مطابقت نسبتا خوبی دارد.

در این تحقیق، شبیه سازی عددی پسروی گرین به صورت سه بعدی انجام گردیده است. برای تحلیل عددی پسروی گرین، یک کد کامپیوتری براساس روش مجموعه سطوح توسعه یافت و برای بالا بردن دقت جواب از روش المان برشی برای المان های دربرگیرنده مرز استفاده شد. دقت کد مورد نظر با گرین هایی که دارای حل تحلیلی هستند، صحه گذاری و مشاهده شد که کد از دقت بالایی برخوردار است. سپس نتایج حاصل از تحلیل پسروی برای چند شکل گرین مرسوم ارائه شد. همچنین برای پیش بینی فشار درون موتور یک کد بالستیک داخلی به صورت صفربعدی نوشته و با کد تحلیل پسروی گرین لینک شد. نتایج حاصل از کد با نمونه آزمایشگاهی مقایسه و دقت بالایی به دست آمد.

در این مقاله، یک روش تحلیلی برای پیش بینی سرعت باقیمانده و زاویه خروجی پرتابه صلب با شکل دماغه مختلف که به صورت مایل به یک هدف فلزی ضخیم برخورد می کند، ارائه شده است. در این روش، فرآیند نفوذ پرتابه در سه مرحله ورود، عبور و خروج پرتابه از هدف مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. مراحل اول و دوم این فرآیند به ترتیب مبتنی بر روش انرژی و تئوری انبساط حفره کروی می باشد و مرحله خروج پرتابه از هدف با شکست پلاگینگ مدل می گردد. از ویژگی های این روش قابلیت تحلیل نفوذ پرتابه در اهداف نیمه بی نهایت و همچنین بررسی برخوردهای عمودی می باشد. همچنین تحلیل نفوذ مایل پرتابه با شکل دماغه مختلف، از دیگر مزایای این روش نسبت به مدلهای موجود است. با استفاده از کد المان محدود DYNA LS- فرآیند نفوذ مایل به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و نتایج به دست آمده از حل تحلیلی و عددی، با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. حاصل این بررسی ها، تطابق مطلوبی را میان خروجی های این مجموعه تحقیقات نشان می دهد.

شبیه سازی عددی دوبعدی انکسار تراک در مخلوط گازی با انرژی فعال سازی 15 که دارای ساختار سلولی تراک منظم است، از کانالی کوچک به کانالی با پهنای بزرگ تر و با نسبت پهنای 2 انجام شده است. مدل سازی براساس معادلات اویلر واکنشی و مدل سینتیکی یک مرحله ای آرنیوسی است. پهنای کانال کوچک به اندازه ای درنظر گرفته شده که حداقل 5 سلول در پهنای کانال و هنگام انکسار وجود داشته باشد. نتایج به دست آمده از ساختار سلولی تراک در هنگام انتقال تراک از کانال با پهنای کمتر به کانال با پهنای بیشتر نشان دادند که ابتدا ساختارهای سلولی تراک در بالا و پائین جبهه ناپدید می شوند. با پیشروی بیشتر جبهه تراک در کانال بزرگ تر، تمام 5 سلول موجود در ابتدای انکسار حذف شده اند و بیشترین پیشروی موضعی تراک در هنگام انکسار، روی خط مرکزی کانال است. بررسی جبهه تراک در حین انکسار نیز نشان دهنده جدایی موضعی ناحیه واکنش از امواج ضربه ای پیشرو در بخش های بالایی و پایینی جبهه است. این یافته ها که در توافق با نتایج تجربی است، به خاطر اثرات گاز دینامیکی و خنک شدن جبهه تراک ناشی از امواج انبساطی به وجود آمده در حین انکسار و درنتیجه افزایش فاصله جبهه واکنش از امواج ضربه ای پیشرو است. تقابل بین تضعیف تراک توسط امواج انبساطی و تقویت مجدد آن توسط اغتشاشات، نقاط سه گانه و امواج عرضی مربوط به آنها، باعث رفتار ناپایدار تراک شده است. نتایج حاضر مشخص نمودند که تقویت نقاط سه گانه و امواج عرضی آنها پس از برخورد با دیواره های کانال بزرگ تر و ایجاد نواحی داغ، نقش اساسی در آغازش دوباره تراک دارد.

در این مقاله، تورفتگی و سوراخ شدن ورق های ساندویچی کامپوزیت، فوم تحت برخورد پرتابه با دماغه مسطح به روش تحلیلی جدیدی بررسی شده است. ورق های ساندویچی دارای هسته از جنس فوم می باشد که بین دو صفحه کامپوزیتی محصور شده است. با استفاده از مدل جرم و فنر، نیروی لازم جهت واماندگی لایه کامپوزیتی بالایی، در بارگذاری شبه استاتیکی محاسبه شده و به دنبال آن انرژی جذب شده توسط پانل ساندویچی که ناشی از واماندگی لایه کامپوزیتی بالایی می باشد، محاسبه شده است. سپس انرژی جذب شده توسط پانل ساندویچی طی فرآیند نفوذ پرتابه محاسبه و با استفاده از موازنه انرژی، سرعت حد بالستیک و سرعت باقی مانده پرتابه به دست می آید. نیروی لازم جهت واماندگی لایه کامپوزیتی بالایی، انرژی جذب شده ناشی از این واماندگی، سرعت حد بالستیک و سرعت باقی مانده پرتابه با داده های تجربی موجود مقایسه و مطابقت خوبی بین نتایج مشاهده شده است.