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安全柴油是指能够有效减小着火爆炸危险性的新型抑爆燃料。在军事、消防、交通运输等方面具有十分重要的作用。本文从实验探索的角度出发,依据燃料燃爆研究指导配方设计的思想,在大型立式激波管内及无约束实验条件下,系统研究了柴油燃料及安全柴油的燃爆性能,为进一步开发安全柴油提供了技术基础。主要研究结论如下:(1)柴油燃料的最小点火能随当量比呈U型曲线关系,实验得到柴油-空气当量比为1.31时,柴油燃料具有最小点火能(0.16MJ/m2)。(2)在立式激波管内,0,41 MJ/m2的点火能量下,不同配方微乳化安全柴油爆燃压力较柴油燃料下降了1.38-11.43%;0.56 MJ/m2的点火能量下,不同配方微乳化安全柴油爆燃压力最多下降2.29%;表明在约束条件下安全柴油具有较好的爆燃性能。(3)在无约束实验条件下,研究表明柴油燃料爆炸可划分为爆炸火球与池火燃烧两个阶段,抑制爆炸火球及池火的自熄灭是安全柴油需要实现的两个主要目标;在柴油基燃料中添加抗抛撒剂及加水微乳化是实现这两个目标的主要手段。(4)应用红外热成像和高速录像系统对柴油燃料及安全柴油的爆炸火球和爆炸过程进行了实验研究;与柴油燃料相比,微乳化安全柴油FRD-3的爆炸火球高温区持续时间缩短了62.8%,抗抛撒安全柴油FRD-4火球面积减小了86.4%,火球没有形成高温区;抗抛撒安全柴油具有良好的抑爆效果。(5)基于实验研究与分析,安全柴油的抑爆性能可用其爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、火球最大面积及池火自熄灭能力等四个参数来表征。(6)吸热降温作用是微乳化安全柴油抑爆作用的主要原因,而抗抛撒安全柴油实现抑爆效果主要是由于燃料黏度的增加。