考慮壓縮空氣邊界的爆炸箔起爆器飛片運動模型

先明春 謝浚堯 王成玲 陳云波 吳立志 沈瑞琪

[摘要]為了研究爆炸箔起爆器中的飛片運動規律，對爆炸橋箔蒸氣驅動飛片的過程機理進行了研究。在假設爆炸箔電爆炸后形成的蒸氣均勻膨脹以及飛片進行一維剛體運動的基礎上，考慮橋箔蒸氣內部的壓力梯度，引入了壓縮空氣邊界條件，進行飛片運動速度的計算，得到特定發火電路中以橋箔長度、橋箔厚度、飛片厚度以及發火電壓為自變量的飛片運動速度模型。根據實測飛片速度的PDV（光子多普勒測速儀）測試結果，引入能量利用率對飛片運動速度曲線進行修正，并且擬合得到了能量利用率關于上述4種自變量的經驗公式。結果表明：電爆炸推動飛片運動過程中，能量利用率與橋箔厚度和飛片厚度正相關，而與橋箔長度和發火電壓負相關；初期，橋箔蒸氣內部具有明顯的壓力梯度，最大壓力可達10 GPa數量級；壓縮空氣段長度隨著時間由0逐漸增大；在橋箔長度與加速膛厚度之比為0.4-1.2、橋箔厚度與加速膛厚度之比為0.002-0.010、飛片厚度與加速膛厚度之比為0.025-0.160的范圍內，減小橋箔長度、橋箔厚度以及飛片厚度對提高加速膛出口飛片速度、降低爆炸箔起爆器的發火能量具有積極的作用。

[關鍵詞]爆炸箔；飛片運動模型；壓縮空氣邊界

[分類號]TJ45；TQ565