[发明专利]一种提高火药燃烧产物导电特性装置及其电导率计算方法

权利要求书

1.一种提高火药燃烧产物导电特性装置，其特征在于，包括：

空气加热室，其设置有连接管路，用于产生高温气体；

粉体注入装置，其安装在所述连接管路上，用于将固体火药颗粒送入所述连接管路，并且在所述连接管路内高温气体与所述火药颗粒混合；

多个喷枪，其同时连接所述连接管路；

电磁铁，其连接所述连接管路，用于将所述固体火药颗粒进行燃烧；

绝缘管，其连接所述连接管路，燃烧后的气体经过所述绝缘管进入导电测试装置；

其中，所述固体火药颗粒中含有1％～5％的碱金属盐添加剂。

2.如权利要求1所述的提高火药燃烧产物导电特性装置，其特征在于，还包括：

气控开关阀，其安装在所述空气加热室的出气口处；

质量流量计，其安装在所述气控开关阀与安装所述粉体注入装置的连接管路之间；

平台，其上通过喷枪支架固定所述喷枪，通过绝缘管支架固定所述绝缘管。

3.如权利要求1或2所述的提高火药燃烧产物导电特性装置，其特征在于，所述绝缘管为石英玻璃绝缘管；以及

所述连接管路为DN10、PN10不锈钢管路。

4.如权利要求3所述的提高火药燃烧产物导电特性装置，其特征在于，所述喷枪设置为3个。

5.如权利要求4所述的提高火药燃烧产物导电特性装置，其特征在于，所述碱金属盐为碳酸钾。

6.一种提高火药燃烧产物导电特性装置的电导率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取弹丸最大横截面积S，火药分裂之前的形状特征量χ、λ和μ，燃速系数u₁，次要功系数弹丸的质量m，药室自由容积缩径长l_ψ，火药力f，装药质量ω；

步骤二、建立火药燃烧方程组如下：

式中，ψ是火药已燃百分数；Z为火药相对已燃厚度；e₁为燃烧层厚度；p是火药燃气平均压力；l是弹丸行程；v是弹丸速度；

步骤三、对火药燃烧方程组进行求解，以时间t为自变量，获取p、l、ψ关于t的函数，进而计算燃气温度式中，R是气体常数；

步骤四、计算电子密度n_e

$n_e=\frac{n_0}{n_i}\frac{{\left(2{\mathrm{\πn}}_{e}kT\right)}^{1.5}}{h^3}\frac{2g_i}{g_0}\exp \left(\frac{-{\mathrm{eE}}_i}{kT}\right);$

式中，E_i为电离种子的电离电位，g_o为原子基态的统计权重，g_i为离子基态的统计权重，m_e为电子质量，n_i为离子密度，n_o为电离种子的密度；其中，所述电离种子为碱金属盐，的值为1；其中，式中，n_k为电子种子的个数，V₀为火药燃烧室容积；

步骤五、计算电导率σ

$\mathrm{\σ}=1.56\×{10}^{-2}{T}^{1.5}/\ln (1.23\×{10}^7{T}^{1.5}/\sqrt{n_e}).$