فهرست مطالب

مواد پر انرژی - سال دوم شماره 2 (پیاپی 4، پاییز و زمستان 1386)

فصلنامه مواد پر انرژی
سال دوم شماره 2 (پیاپی 4، پاییز و زمستان 1386)

  • 96 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1387/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • بهینه سازی شرایط تهیه ماده منفجره CL-20
    یدالله بیات، فاطمه ابریشمی، حسین دهقانی صفحه 3
    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 جزئیات، 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 جزئیات 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 °C 42-38) و نوع کا تالیزگر (Pd/C 5 درصد مرطوب)، مخلوط نیتراسیون جدیدی (نیتریک اسید سولفوریک اسید با نسبت 1:1) برای رسیدن به بهره مناسب ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ترکیبات پر انرژی، نیترآمین های حلقوی، هگزانیتروهگزاآزاایزوور تزینان (CL، 20)، نیتراسیون
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تشکیل جت پر سرعت در تراک های گازی و تاثیر آن روی جبهه تراک
    مجید سبزپوشانی، کیومرث مظاهری صفحه 15
    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 دوبعدی 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.
    کلیدواژگان: تراک گازی، شبیه سازی دوبعدی، جت پر سرعت، امواج عرضی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مدلسازی عددی فرآیند روشن شدن کربن موتور سوخت جامد در حالت گذرا
    علیرضا مستوفی زاده، میثم عباسی صفحه 27
    در این مقاله فرآیند روشن شدن گرین موتور موشک سوخت جامد به وسیله حل معادلات ناویر استوکس 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 (بقاء 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 درموتورهای 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.
    کلیدواژگان: مدلسازی عددی، تقارن محوری، جریان آرام، ناویراستوکس، مک کورمک، گرین، سوخت جامد، گذرا
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • استفاده از روش DAT-XRD جهت تعیین محدوده خود به خودی فرآیند KRH تولید y-TiAl
    علیرضا کمالی، سیدمحمدمهدی هادوی، حکمت رضوی زاده صفحه 41
    فرآیند KRH یک روش جدید جهت تولید ترکیب بین فلزی آلومیناید تیتانیم بر مبنای یک فرآیند پیچیده سنتز احتراقی میان مواد اولیه شامل TiO2، Al، Ca و KClO4 می باشد. در این مقاله با استفاده از سنجش دما در محفظه واکنش و همچنین استفاده از تجزیه های DTA وXRD پدیده های روی داده در محدوده های مختلف دمایی بررسی و محدوده ای از دما که فرآیند دارای رفتار خود به خودی می باشد، مشخص شده است. واکنش میان ماده پرانرژی KClO4 و Ca منجر به اشتعال فرآیند و آغاز حالت خودپیش روندگی می شود.
    کلیدواژگان: فرایند KRH، سنتز احتراقی، آلومیناید، تیتانیم، محدوده خود به خودی، دمای احتراق
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تصفیه پساب واحد تولید رزین HTPB به روش راکتور UASB
    محمود آریالازیارتی، ناهید خندان صفحه 47
    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 mgCOD/l500 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 TSS، VSS 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 mgCOD/l 10000 و سرعت ظاهری 3/1 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.
    کلیدواژگان: رزین HTPB، تصفیه پساب، راکتور UASB، روش بی هوازی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تاثیر انحنای جبهه تراک بر سرعت انتشار و خواص ناحیه واکنش
    حسین سوری، کیومرث مظاهری * صفحه 55

    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 (κ) بدست آمده است. این کار با استفاده از روشی که با نام «دینامیک شاک تراک (Detonation Shock Dynamics) DSD 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 ((Direct Numerical Solution DNSمعادلات 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 انحناء، سرعت تراک کم می شود و در حالت کلی منحنی D-κ 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.

    کلیدواژگان: تراک، DSD، انحناء، چند بعدی، ناحیه واکنش، شدیدالانفجار
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل عددی انفجار و تشکیل جت در خرج گود
    عی علوی تبار، حسین احمدی کیا، اصغر حجتی صفحه 69
    در این مقاله ضمن معرفی خرج گود و توضیح اجمالی روش های تحلیل آن، فرایند های 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 ارائه شده در یکی از مراجع نشان می دهد.
    کلیدواژگان: خرج گود، انفجار، لاینر، شبیه سازی، LSDYNA
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • فرم عضویت در انجمن
    صفحه 83
    زبان: فارسی
  • راهنمای تدوین مقالات
    صفحه 84
    زبان: فارسی
  • جکیده مقالات به انگلیسی
    صفحه 87
    مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • Process Optimization of CL-20 Preparation
    Y. Bayat, F. Abrishami, H. Dehghani Page 3
    The caged polynitramine explosive (CL-20) is one of the most powerful explosives whose performance parameters such as pressure and velocity of detonation, heat of formation, penetration and density are higher than the other common explosives. In this paper, all the synthetic methods and the explosion parameters of CL-20 have been reviewed and the most convenient method has been selected, clarified and optimized. Also, optimizing parameters such as crystallization solvents for CL-20 (ethyl acetate- heptane) and its intermediates (for HBIW, ethyl acetate), reaction temperature (for converting HBIW to TADB, 38-42 °C), and catalyst (Pd/C, 5% wet), a new nitration composition (nitric acid-sulforic acid, with ratio 1:1) has been introduced.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Investigation of the Formation of the High Velocity Jet in Gaseous Detonation and its Effect on the Detonation Front
    M. Sabzpooshani, K. Mazaheri Page 15
    An important phenomenon in gaseous detonations is the formation of high velocity jets of products and their influence on the detonation front. In this paper, an adaptive second-order Godunov scheme along with a front tracking algorithm is used to carry out two-dimensional numerical simulation of gaseous detonation in a channel. For the chemical kinetics, a single-step Arrhenius rate law is utilized. The initiation of detonation is performed using a plane blast wave. The structure of the front (that includes triple points, transverse waves, incident shock, and mach stem) is fully formed as the detonation propagates in the channel. The results show that the origin of high velocity jet from product is the interaction of two transverse waves and their corresponding triple points, or the impact of one triple point to the wall boundary. The influence of the high velocity jets on the detonation front and the increase of mixing between unburned and burned gases is investigated.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Numerical Modeling of Solid Rocket's Grain Starting Process in Transient Mode
    A.R.Mostofizadeh, M.Abbasi Page 27
    In this paper, the solid rocket motor’s grain starting process is simulated numerically by solving Navier-Stockes equations in an axisymmetric, transient laminar mode. Explicit maccormack technique is used for solving the equations. Also, to reach the actual state of grain surface burning and to predict its temperature a suitable heat transfer model is used. So that the preheating of the fuel by the flame can be modeled. By solving the conservative equations of mass, momentum, and energy along with related boundary conditions, one can predict the burning time of the first element of the fuel, its place, and the direction of flame propagation. In addition, the time required for the burning of all the surfaces of the fuel and the time in which the motor burning reaches to a steady state condition could be estimated. Results show that a two-dimensional axisymmetric model is suitable for predicting the transient combustion process in solid fuel motors. Also, a motor designer can design the best igniter based on grain type and size. The numerical results are compared with the results of the experimental tests and their accuracy is evaluated.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Determination of Self-Propagating Region in KRH Process for Production of γ-TiAl Using DTA-XRD Technique
    A.R.Kamali, S.M.M.Hadavi, H.Razavizadeh Page 41
    KRH process is a new way for producing titanium aluminide intermetallic compound on the basis of a complex reaction between tio2, Al, Ca and kclo4 reacting materials. In this study, the occurred phenomena in different temperature regions were investigated and a temperature region which the reaction had a self-propagating behavior was determined by temperature measurement in the reaction vessel and DTA analysis. It was found that the process was ignited via the reaction between kclo4 and Ca. A self propagating reaction started after the ignition of process.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Treatment of HTPB Plant Wastewater Using UASB Reactor Method
    M.Aghaziarati, N.Kandan Page 47
    In this study, the efficiency of UASB reactor method for treatment of HTPB plant wastewater was investigated. For this purpose, a UASB reactor with a volume of 227 liters was used. The HTPB plant wastewater includes ethanol, oxygen peroxide, various compounds of HTPB resin and water. The UASB reactor was started up with the feed concentration of 500 mgcod/l. To make sure of the sludge granulizing process during the start-up period, various analyses such as TSS, VSS and methanogenic activity were carried out over sludge samples. These analyses indicated that the sludge was successfully granulated into the UASB reactor. Also, results of effluent analysis showed that treatment efficiency was progressively raised. Treatment efficiency was 78% at the end of start-up period. After stabilization of the treatment process, effect of feed concentration and liquid apparent velocity were evaluated. Results of the reactor experiments indicated that feed concentration of 10000 mgcod/l and apparent velocity of 1.3 m/h are the optimum conditions for treatment of HTPB plant wastewater. Under this condition, the removal efficiency of contaminants was 95%.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Effect of Detonation Front Curvature on Propagation Velocity and Reaction Zone Properties
    H. Souri, K.Mazaheri Page 55

    In a self sustained detonation, the energy required for leading shock propagation is provided by exothermic reactions at reaction zone. There is a locus at the reaction zone where the particle velocity (with respect to the shock attached frame) is equal to the speed of sound. Flow is supersonic in the downstream of the sonic locus. Therefore, only that part of the reaction zone which located between the leading shock and the sonic locus affects the detonation front dynamics. Variation of detonation front curvature will change the distance of sonic locus from lead shock. Here reactive Euler equations are solved in the reaction zone between sonic locus and leading shock, and a relation derived between detonation propagation velocity (D) and reaction products with detonation front curvature (). We carry out this analysis by a method that known as “Detonation shock dynamics” (DSD) method for weakly-curved quasi-steady detonation waves. Comparison of the results with direct numerical solution (DSD) of reactive Euler equations shows that the DSD method has very good results for weakly-curved detonations. According to this analysis, increment of curvature lead to detonation velocity reduction and in general curve has a Z-shape with two turning points that upper and lower turning points are associated with detonation extinction an initiation respectively.

    Abstract View Paper Original: Persian
  • Numerical Analysis of Explosion and Jet Formation in Shaped Charge
    A. Alavi Nia, H. Ahmadi Kia, A. Hojjati Page 69
    In this paper the shaped charge and its analysis methods are introduced and explosion process, liner collapse and jet formation are simulated using LSDYNA960 software. After making sure about the correction of the simulation process and its results, the effects of the main parameters of the shaped charge on the jet properties are investigated. The results of this study show that decreasing the liner apex angle and increasing the detonation velocity of the charge increase the jet velocity. Also decreasing the thickness of the liner near the apex leads to an increase in the jet velocity. Using an appropriate case for the shaped charge also increases the jet velocity about 10%. The results of the simulations are in good agreement both with analytical results and the results of the simulations done by other researchers.
    Abstract View Paper Original: Persian