密閉爆發(fā)器測試系統(tǒng)（Closed Bomb Test System）是一種專門用于火工品、推進劑及其他含能材料在密閉環(huán)境下燃燒/爆炸特性研究的實驗裝置。其核心在于模擬材料在受限空間內的動態(tài)行為，獲取關鍵性能參數。
核心組成與工作原理
密閉容器
高強度鋼制壓力容器，可承受很高壓力（通常數百MPa）。
精確控制初始容積（如25mL、100mL等），確保實驗一致性。
內置點火電極和壓力傳感器接口。
點火系統(tǒng)
電脈沖點火裝置，觸發(fā)樣品的燃燒/爆炸。
可調節(jié)點火能量以適應不同材料。
高速數據采集系統(tǒng)
壓力傳感器：實時記錄容器內壓力隨時間的變化（P-t曲線），采樣率需達微秒級。
溫度傳感器（可選）：監(jiān)測燃燒過程溫度變化。
數據采集卡與專用軟件，實現高精度動態(tài)信號捕獲。
安全防護結構
防爆外殼或泄壓通道，防止容器破裂造成事故。
遠程操控系統(tǒng)，保障人員安全。
核心測試參數與輸出
壓力-時間曲線（P-t Curve）
直接反映燃燒速率、能量釋放效率及峰值壓力。
燃速特性
通過P-t曲線計算火工品燃速（如Vieille定律：）。
比沖（Specific Impulse）估算
結合壓力積分和噴管模擬，評估推進劑性能。
壓力上升速率（dp/dt）
判斷燃燒穩(wěn)定性（如是否出現異常爆轟）。
燃爆轉捩點分析
研究燃燒向爆轟轉變（DDT）的臨界條件。
核心應用領域
推進劑研發(fā)
優(yōu)化配方，提高火箭發(fā)動機的能量輸出。
安全性評估
測試在密閉空間內意外引燃的后果（如井下爆破安全）。
含能材料老化研究
對比新舊樣品壓力曲線，評估儲存壽命。
數值模型驗證
為燃燒仿真軟件（如CHEETAH、ANSYS Autodyn）提供實驗基準數據。
關鍵優(yōu)勢
環(huán)境可控：排除開放環(huán)境中氣流、散熱等干擾，聚焦材料本征特性。
數據高精度：直接測量動態(tài)壓力，誤差通常<1%。
安全性高：小藥量（克級）測試降低風險，適合實驗室環(huán)境。
安全規(guī)范
泄壓設計：容器需設置爆破片或安全閥，壓力超限自動泄壓。
遠程操作：裝藥、點火、數據采集全程隔離操控。
防靜電/防爆：設備接地，操作區(qū)禁用電子設備。