一种可燃药筒用多破片中止燃烧器

1.本发明涉及可燃药筒燃烧技术领域，尤其涉及一种中止燃烧器，具体涉及一种具有较大开口尺寸、多破片组成的结构，能够使得压力冲破破片后可燃药筒的结构不被破坏，从而对可燃药筒的燃烧过程进行表征。


背景技术：

2.中止燃烧器是一种具有半密闭结构的压力容器，当火药在其中燃烧时，所产生的压力达到破片的剪切力后，破片被剪切，火药从喷口中喷出，由于突然泄压，使得火药的燃烧过程中止，此时得到的火药表面形貌保留了燃烧过程的信息。中止燃烧器一般用于研究发射药、可燃药筒等含能材料的燃烧过程，由于其结构特点，含能物质从半密闭燃烧器中喷出时，常常被喷口部分的边缘破坏，导致一部分药粒是机械损伤后的结构形态，另一方面，药粒直接喷出喷口后撞击地面或墙面，最后收集到的药粒一部分由于撞击而被损坏，因此，现有的中止燃烧器存在以下问题：(1)药粒喷出喷口后，无有效的保护，直接撞击地面或墙面而被损坏；(2)喷口处的直径较半密闭容器的直径小，药粒从容器喷出时，将和缩口部分发生碰撞，药粒会受到机械损伤；(3)破片被剪切后，压力差较大，药粒的运动速度较快，撞击造成的损伤比例较大。然而，对含能物质不同压力下的燃烧特性研究至关重要，要想准确的获得中止燃烧后药粒表面的形貌，通过现有的技术手段无法实现。
3.从目前检索的技术资料中，尚未见采用大开口尺寸、多破片组成结构，获得药粒从喷口喷出后能够保持完好表面形貌的中止燃烧器。


技术实现要素：

4.针对现有中止燃烧器存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种可燃药筒用多破片中止燃烧器，具体而言，该中止燃烧器采用烧蚀笼、等直径喷口、多破片的结构，通过将可燃药筒片置于烧蚀笼中燃烧，等直径喷口使得烧蚀笼能够从半密闭容器中整体喷出，多破片的结构使得可以对喷出速度进行控制，通过对以上参数的调整，能够获得从喷口喷出后具有完好表面形貌的可燃药筒片。
5.为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
6.一种可燃药筒用多破片中止燃烧器，其特征在于，包括多级喷管、控速破片、控压破片、本体、烧蚀笼、可燃药筒片、螺堵；
7.所述多级喷管为喇叭状结构，内部总体呈喇叭状，外部呈圆柱形，由多个分段组成，每两个分段中间开有凹槽，段与段采用螺纹连接，最右端一段左右两端均开有凹槽，并通过螺纹与本体连接；
8.所述控速破片为圆盘状结构，采用铜材质，尺寸与多级喷管的凹槽匹配，放置于多级喷管所开的凹槽处；
9.所述控压破片为圆盘状结构，采用铜材质，放置于多级喷管最右端与本体的凹槽处；
10.所述本体为圆筒状结构，一端与多级喷管最右端通过螺纹连接，另一端采用螺堵密封；
11.所述烧蚀笼为圆筒状笼型结构，由钢丝编制而成，外形尺寸略小于本体内部尺寸，置于本体中，可燃药筒片放置于烧蚀笼内部；
12.所述可燃药筒片为片状结构，将可燃药筒裁剪为一定尺寸的长方体形状，置于烧蚀笼内部；
13.所述螺堵为圆柱体结构，用来对本体进行封堵；
14.通过对以上部件依次组装得到可燃药筒用多破片中止燃烧器。
15.本发明的可燃药筒用多破片中止燃烧器，与现有技术相比，有益效果体现在以下几个方面：
16.(1)采用烧蚀笼的结构，通过将可燃药筒片放置于烧蚀笼内，可以在保证燃烧不受影响的情况下，可燃药筒片作为整体喷出喷口，能够收集到大部分中止燃烧后的可燃药筒片，增大了所获样本量。与现有技术相比，能够在不影响可燃药筒片燃烧性能的情况下，收集到绝大部分较完整的样本。
17.(2)采用等直径喷口的结构，可以保证烧蚀笼在运动过程中不会受到机械性的损坏，使得可燃药筒片的表面形貌能够完好的保存。与现有技术相比，能够使得本体中燃烧物质在喷出喷口过程中不会受到机械损伤，从而保留了燃烧过程中丰富的表面信息，摒除了机械损伤的影响。
18.(3)采用多破片的结构，通过对破片的厚度、间距及数量的调整，可以保证烧蚀笼运动速度的可控，燃烧过程熄灭的稳定性。与现有技术相比，能够对样品的燃烧过程及熄灭过程进行调控，并且能够对样品的运动速度进行控制，大幅度提高了对燃烧过程诊断的精确性，填补了现有技术空白。
19.因此，本发明解决了中止燃烧器中含能物质喷出时的机械损伤、样品收集的问题，进一步提高了含能物质燃烧过程的精细诊断。
附图说明
20.图1是本发明可燃药筒用多破片中止燃烧器的组成示意图。
21.图2是图1的a向剖视图。
具体实施方式
22.下面结合附图及发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。
23.如图1、图2所示，本实施例给出一种可燃药筒用多破片中止燃烧器优选结构，包括多级喷管1、控速破片2、控压破片3、本体4、烧蚀笼5、可燃药筒片6、螺堵7；
24.所述多级喷管1为喇叭状结构，内部总体呈喇叭状，外部呈圆柱形，材料为45号钢，尺寸为φ120mm
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160mm，由两个分段组成，第一个分段左端内径为φ80mm，长度为100mm，右端内径为φ60mm，第二个分段左端内径为φ58mm，长度为60mm，右端内径为φ50mm，第一段和第二段中间留有凹槽，凹槽的尺寸为φ80mm
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0.5mm，第一段和第二段采用螺纹连接，第二段与本体4之间留有凹槽，凹槽的尺寸为φ70mm
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1mm，第一段和第二段组成多级喷管1，多级喷管1最右端通过螺纹与本体4连接；
25.所述控速破片2为圆盘状结构，采用铜材质，尺寸为φ80mm
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0.5mm，放置于多级喷管1的第一段和第二段的凹槽处，通过螺纹压紧；
26.所述控压破片3为圆盘状结构，采用铜材质，尺寸为φ70mm
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1mm，放置于多级喷管1最右端与本体4之间的凹槽处，通过螺纹压紧；
27.所述本体4为圆筒状结构，材料为45号钢，尺寸为φ50mm
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200mm，壁厚30mm，右端开有φ30mm的通孔，左端与多级喷管1最右端通过螺纹连接，右端采用螺堵7密封；
28.所述烧蚀笼5为圆筒状笼型结构，由钢丝编制而成，钢丝直径为φ0.5mm，成网后的小孔尺寸为4mm
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4mm，外形尺寸为φ45mm
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180mm，置于本体4中，可燃药筒片6放置于烧蚀笼5内部；
29.所述可燃药筒片6为片状结构，材料为卷制可燃药筒，裁剪为10mm
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50mm的形状，置于烧蚀笼5内部；
30.所述螺堵7为圆柱体结构，材料为45号钢，尺寸为φ30mm
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50mm，通过螺纹对本体4进行封堵；
31.通过对以上部件依次组装得到可燃药筒用多破片中止燃烧器，通过对控速破片2的厚度、数量、尺寸，烧蚀笼5的小孔尺寸8的调整，可以对可燃药筒片6的燃烧过程及熄灭过程进行调控，大幅度提高了对其燃烧过程诊断的精确性。
32.将20克可燃药筒片6放入烧蚀笼5中，点燃可燃药筒片6后，将产生较多的燃气，同时压力迅速增大，当压力达到控压破片3的剪切压力时，控压破片3破裂，烧蚀笼5连同可燃药筒片6一起运动，此时压力超过了控速破片2的剪切压力，控速破片2破裂，烧蚀笼5连同可燃药筒片6一起冲出中止燃烧器，并熄火。最后，烧蚀笼5中保留了具有完整形貌特征的可燃药筒片6的中止燃烧样品。