云爆武器在当前常规武器装备中占有特殊地位,其核心是云爆燃料。云爆燃料的物理稳定影响着云爆武器效能的发挥。在长期储存、运输和发射等条件下,固液混合云爆燃料物理状态会发生一定变化,影响云爆武器的威力性能。因此研究固液混合云爆燃料物理稳定性具有重要意义。本文采用振动实验研究在振动载荷作用下固液混合云爆燃料物理稳定性的变化规律。(1)选择10Hz、20Hz、35Hz和50Hz振动频率进行振动实验,发现在铝粉体积分数20%时混合燃料析出液随振动频率的增大而增多,最大析出量为3.75m L。(2)选择1mm、2mm、3mm振幅进行振动实验,发现在这3种振幅下3mm振幅对混合燃料的物理稳定性影响最大。(3)选择五种直链型烷烃(正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷)为液体组分,片状铝粉为固体组分进行组分影响规律研究,结果表明在物理稳定性方面,铝粉体积分数为22%时五种液体组分的优劣排序为正癸烷>正己烷>正戊烷>正庚烷>正辛烷。(4)改变铝粉体积分数进行配比影响规律研究,结果表明铝粉-正戊烷、铝粉-正己烷、铝粉-正癸烷三种燃料饱和状态的配比范围是20%<铝粉体积分数≤22%,铝粉-正庚烷混合燃料的是20%<铝粉体积分数<24%。本文运用FLUENT欧拉模型和动网格模型对固液混合云爆燃料的密度变化规律进行了非定常数值模拟,振动条件为50Hz、3mm,混合组分为铝粉和正戊烷,铝粉体积含量为22%,模拟结果与实验结果相吻合,证明了模拟方案的可行性与合理性。利用该模拟方案研究了振动时间和铝粉粒径对云爆燃料物理稳定性的影响规律,结果表明振动时间对混合燃料密度影响较小,而铝粉粒径对混合燃料物理稳定性影响很大,粒径小于1μm的铝粉作为固体组分有助于保持云爆燃料物理稳定性。