等体积下铝氧摩尔比与氧化剂种类对温压炸药爆炸冲击波参数的影响
炸药理论题库
1.炸药爆炸所具备的三个条件是反应的放热性、反应的快速性和生成气态产物。
2.标准状态下,体积为 1L 的普通炸药爆炸反应时,一般可产生 1000L 左右的气态产物。
3 .炸药爆炸的放热性给爆炸反应提供了能源。
4 .炸药爆炸反应生成气态产物是能量转换的工作介质。
5.按反应速度和传播的性质,可以将炸药的化学变化分为热分解、燃烧、爆轰。
6.炸药燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及气体产物的扩散作用传入未反应炸药的,而爆轰的传播则是借助于冲击波的方式进行的。
7 .按炸药的用途,可分为起爆药、猛炸药、火药、烟火剂四大类。
8 .火药和烟火剂的化学变化形式主要是燃烧。
9.爆炸系指物质在有限体积和极为迅速的能量释放过程,在此过程中,系统的内在势能急剧转变为机械功.光和热辐射等等。
10 .炸药是一种在适当的外界能量作用下,发生快速的化学反应,放出大量的热、生成大量的气态产物,并在周围介质中形成高压的物质。
11.以硝酸铵为主要原料的粉状工业炸药,其燃烧过程主要属于难挥发性炸药的范畴。
12 .燃烧转爆轰的基本条件是要形成冲击波。
13.爆轰是炸药发生爆炸反应的基本形式。
14. 炸药中氧用来完全氧化炸药本身所含的可燃元素成为完全氧化产物所多余或不足的氧量称为炸药的氧平衡。
15. 所谓完全氧化是指将炸药中的 C 和 H 全部氧化为二氧化碳和水。
16 .一定量炸药爆炸时放出的热量叫做炸药的爆热,通常以 1mol 或 1kg 炸药爆炸所释热量表示,其单位为 kJ.mol -1 或 kJ.kg -1 。
17 .在工业炸药中,还常加入一些带有结晶水的盐类,或加入一些热分解时能吸热的物质,如硫酸盐.氯化物.重碳酸盐.草酸盐等等作为消焰剂。
18. 国外曾规定每 100g 炸药限定包装纸为 2g 以下,防潮层为 2.5g 以下。
19 .按照炸药燃烧速度的变化情况,燃烧可分为稳定燃烧和不稳定燃烧两类。
20 .冲击波波阵面上介质的状态参数呈突跃式的变化,其传播的速度是超音速的。
等体积下铝氧摩尔比与氧化剂种类对温压炸药爆炸冲击波参数的影响
等体积下铝氧摩尔比与氧化剂种类对温压炸药爆炸冲击波参数
的影响
王兴龙;王伯良;赵新颖;韩早;李席
【期刊名称】《火工品》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】为研究温压炸药等体积装药条件下铝氧摩尔比和氧化剂种类对其爆炸冲击波参数的影响,在密闭爆炸罐中进行内爆试验。
试验中保持温压炸药的主体炸药中RDX与氧化剂配比为2∶1,改变温压炸药中铝粉含量及氧化剂种类,压制成相对密度为95%的等体积药柱。
试验结果表明:当温压炸药的铝氧摩尔比在0.6左右时炸药的爆炸冲击波峰值超压、冲量和正压作用时间有最大值;温压炸药中氧化剂用KP取代AP后,冲击波峰值超压和冲量数值略有降低,正压作用时间缩短。
【总页数】4页(P10-13)
【作者】王兴龙;王伯良;赵新颖;韩早;李席
【作者单位】南京理工大学,江苏南京,210094;南京理工大学,江苏南京,210094;南京理工大学,江苏南京,210094;南京理工大学,江苏南京,210094;南京理工大学,江苏南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TQ564
【相关文献】
1.铝粉比表面积与质量分数对浆状温压炸药爆炸冲击波影响的实验研究 [J], 李鸿宾;王建灵;张为鹏;严家佳
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4.温压炸药在无氧环境下的能量输出研究 [J], 张丁山;周涛;张玉磊
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坑道内温压炸药的爆炸热效应研究
坑道内温压炸药的爆炸热效应研究闫潇敏;苏健军;李芝绒;苟兵旺;张玉磊【摘要】为了研究温压炸药在半密闭条件下的爆炸热效应,以WRe5/26热电偶作为效应物,对TNT、TBX-1及TBX-23种炸药在坑道内的爆炸进行了热响应温度测试.试验结果表明:在坑道环境下,温压炸药具有明显的二次燃烧过程,可形成较长的温度作用时间,表现出较大的温度场效应;与等质量的TNT相比,温压炸药爆炸后产生的温度场范围大、温度高、后续持续时间长,对坑道内的人员和设备能产生更大的破坏作用.【期刊名称】《火工品》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P22-25)【关键词】炸药;坑道;热电偶;热效应【作者】闫潇敏;苏健军;李芝绒;苟兵旺;张玉磊【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安,710065;西安近代化学研究所,陕西西安,710065;西安近代化学研究所,陕西西安,710065;西安近代化学研究所,陕西西安,710065;西安近代化学研究所,陕西西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TQ564温压炸药(thermal-baric explosive,简称TBX)是利用热效应和压力效应造成毁伤的一类炸药[1],主要成分为高能炸药颗粒、液态敏化剂、高热值金属粉及含能聚合物材料等。
温压炸药爆炸时在中心高爆装药作用下形成边飞散、边爆燃、边释能的过程,能利用周围空气中的氧参与释能反应,其爆炸热效应较常规高爆炸药更显著,热量释放过程更复杂。
温压炸药抛撒后可以产生更强的爆炸冲击波和持续更长时间的高温火球,利用爆炸产生的爆轰波和冲击波的破坏作用可以对常规目标进行硬杀伤;利用持续的高温和窒息作用能高效杀伤隐藏在建筑物或山洞等密闭掩体内的有生力量;甚至在反恐战争中,可以利用温压战斗部爆炸产生的持续高温来摧毁恐怖分子库存的化学和生物战剂,不至因生化战剂泄漏造成更大的人为灾害[2-3]。
温压炸药中一般添加铝、硼、硅、钛、镁、锆等物质的粉末,这些粉末在加热状态下点燃并释放大量能量,大大增强了温压炸药的热效应和压力效应[4]。
铝粉对乳化炸药高速化学反应性质-爆轰性能影响
铝粉对乳化炸药高速化学反应性质-爆轰性能影响[摘要]:为了探究铝粉对于乳化炸药爆轰参数理论数值的影响,本研究对不同铝粉含量乳化炸药的爆热、爆温和爆容理论参数进行了计算,并与不含铝粉的乳化炸药的理论数据进行对比。
数据结果表明,在乳化炸药中加入铝粉能够有效增加乳化炸药的爆热,当铝粉含量为7%时,其爆热增加了29.77%;在乳化炸药中加入铝粉能够有效增加乳化炸药的爆温,当铝粉含量为7%时,爆温增加了18.42%;在乳化炸药中加入铝粉会使得乳化炸药的爆容减小,当铝粉含量为7%时,爆容减小了7.27%。
实验结果表明,铝粉能够有效地改善乳化炸药的爆轰性能,并为实际应用提供了参考。
[关键词]:乳化炸药;铝粉;爆热;爆温;爆容;理论数值[中图分类号]:TJ 55 [文献标识码]A [文章编号][收稿日期][基金项目][作者简介]作者简介规范说明:Effect of Aluminum Powder on High Speed Chemical Reaction - Detonation Performance of Emulsion ExplosiveAbstract: In order to explore the influence of aluminum powder on the theoretical value of detonation parameters of emulsion explosives, the theoretical parameters of detonation heat, detonation temperatureand detonation volume of emulsion explosives with different aluminum powder contents were calculated and compared with the theoretical data of emulsion explosives without aluminum powder. The results show that the addition of aluminum powder in emulsion explosive can effectively increase the detonation heat of emulsion explosive. When the contentof aluminum powder is 7%, the detonation heat increases by 29.77%. The addition of aluminum powder in emulsion explosive can effectively increase the detonation temperature of emulsion explosive. When the content of aluminum powder is 7%, the detonation temperature increases by 18.42%. Adding aluminum powder to the emulsion explosive willreduce the detonation capacity of the emulsion explosive. When the aluminum powder content is 7%, the detonation capacity is reduced by7.27%. The experimental results show that aluminum powder caneffectively improve the detonation performance of emulsion explosives, and provide a reference for practical application.keywords: emulsion explosive ; aluminum powder ; explosion heat ; explosion temperature ; explosion capacity ; theoretical values随着国民经济的发展,我国已生产出多种现代工业炸药,工业炸药品种繁多,按组成特点可分为铵梯炸药、硝甘炸药(硝化甘油类炸药)、铵油炸药、含水炸药(乳化炸药、水胶炸药和浆状炸药)和特种炸药(含铝炸药、液体炸药等),而乳化炸药由于其具有抗水效果好、爆轰性能优良和制作工艺简单的优点,因而乳化炸药是工业炸药的典型代表,也是现在我国工业炸药主要品种之一。
老化对含铝温压炸药爆速及力学性能影响的研究
用 电测 法测试含 铝炸 药在 高低 温试 验前 后的爆速。研究结 果表 明 : 样 品的质量 随高低 温老化 时间 的增 加而减少 :
老化试验前样品的爆速为 6 6 8 5 m / s , 老化 1 4 d及 2 8 d后爆速分别为 6 5 9 0 m / s 和6 7 9 9 n r 、 R D X、 高 氯酸 铵 ( A P ) 、 黏结 剂 和钝 感 剂
用1 0 g 钝化 R D X 作 为 传 爆药 柱 , 采 用 电测 法
对样 品 的爆速 进行 测试 , 每个 样 品平行 测试 2组 , 取
按照 一定 比例 制成 混合 炸药 , 压装成 圆柱形样 品 , 尺 寸为 ( 2 j 2 0 m m× 2 0 m m。为 了研 究 表 面处 理对 试 验
平 均值 。爆速 测试 图如 图 3 。
米 收 稿 日期 : 2 0 1 4 . 1 0 - 2 6
作者简介 : 吴德俊 ( 1 9 8 9~) , 男, 硕士 , 主要从 事含能材料 的安全性能研究 。E - m a i l : w u d e j u n 2 0 1 1 @1 2 6 . c o n l 通信作者 : 刘 大斌 ( 1 9 6 3~) , 男, 博导 , 主要从事含能材料研究 。E - m a i l : d a b i n 6 3 @v i p . s i n a . c o n r
[ 关键词 ] 老化试验 ; 爆速 ; 抗压强度 ; 力学性能
『 分类号 ] T Q 5 6 4 : T D 2 3 5 . 2 1
引 言
结果 的影 响 , 对 样 品进 行 了对 比处 理 : 1 ) 在 样 品 表
温压 炸 药 ( t h e r mo b a r i c e x p l o s i v e , 简称 T B E) 是 近些年 发展 起来 的 一 种新 型炸 药 , 它 利 用 爆 炸后 形
高品质压装HMX基PBX炸药的冲击波感度_李玉斌
细 ) 4~5 D-HMX( 0 粗) 2 D-HMX( 0~4 0 0
/ d 为晶体粒径 ; 注 : δ 为 晶 体 内 部 空 隙 率, δ= ( ρ 为晶 体 颗 粒 密 度 ; ρ 为 晶 体 颗 粒 平 均 密 度; ρ理 论 值 - ρ实 测 值 ) ρ理 论 值 ×
[ 7]
采用液体填充方式研究了高品
/食 用 油 的 冲 击 波 感 度 , 质R 发现在一定粒度范 D X 冲击波感度随颗粒度的增加而降低, 但未进 围内,
; 收稿日期 : 2 0 1 1 3 1 2 0 1 1 5 7 修回日期 : -0 -3 -0 -0 , 作者简介 : 李玉斌 ( 男, 硕士 , 副研究员 , 从事含能材料的配方设计及性能研究 。 1 9 7 4- )
3 / 。 密度为 1. 8 6 c m g
2 结果与讨论
2. 1 HMX 品质对 P B X 冲击波感度的影响 用隔板试 验 测 试 了 由 两 种 品 质 HMX 制 备 的 测试结果如表 2 所示 。 P B X 的冲击波感度 ,
表 2 HMX 品质对 HMX 基 P B X 冲击波感度的影响 T a b l e 2 I n f l u e n c e o f c r s t a l o f HMX o n t h e s h o c k s e n s i t i v i t i e s o f HMX b a s e d P B X u a l i t - y q y 炸药代号 P B 1 -C P B J 0 -D - HMX 状态 C-HMX( 3 0 m) μ D-HMX( 2 0 m) μ /% δ 0. 2 9 4 0. 1 6 8 药柱相对密度/% 9 8. 6 9 8. 5 / G mm 5 0 2 3. 4 2 1. 8 /% η 0 6. 8
铝化炸药水下爆炸冲击波特性分析
铝化炸药水下爆炸冲击波特性分析摘要:本文采用一维流体动力学、与时间相关的JWL 爆轰产物状态方程以及压力指数为1/6的反应速率方程,计算分析了铝化炸药水下爆炸冲击波特征参数对反应速率的依赖关系。
结果表明,反应速率常数存在阈值,只有反应速率足够大,才能充分利用爆炸能量。
根据铝粉粒度与反应速率常数的相关性,通过控制铝粉粒度可以设计不同的能量输出特性。
关键词:铝化炸药;冲击波;水下爆炸1 引言火药和炸药的能量输出具有明显的差异。
通常火药的化学反应以燃烧方式进行,可在较长的时间内生成高温气态产物,因而具有较高的冲量输出。
而传统炸药的能量释放是以爆轰波的形式快速进行的,表现为输出压强高、时间短。
虽然两者单位质量释放的能量大小具有相同的量级,但它们的能量释放速率的差异导致了威力的不同。
在实际应用中,往往需要根据目标的爆炸毁伤特性来设计相应炸药的能量输出,因此仅采用理想炸药对爆炸能量的释放进行控制是非常有限的。
特别是对于炸药在土岩介质或水中的爆炸作用,其静态能量输出显得尤为重要。
以铝化炸药为代表的非理想炸药兼顾了火药和炸药的能量释放特性,为爆炸能量释放速率的设计提供了一种非常有效的手段。
典型的铝化炸药通常由理想高能炸药、氧化剂、铝粉和粘结剂等组分构成,其化学反应过程首先是高能炸药组分的快速爆轰,然后是其它组分非理想地低速分解或氧化反应。
因此,通过控制两步化学反应的能量分配比例和低速反应的能量释放速率,可以调整水下爆炸的冲击波能和气泡能的大小,达到对特定目标的最大毁伤效果。
有限元程序能够对铝化炸药的水下爆炸过程进行深入的分析[1],但需要不断地重分网格,于是耗时较多。
而采用一维流体动力学描述炸药的水下爆炸效应则是一种简单、有效的方法[2]。
本文利用一维流体动力学数值计算,对低速能量释放速率与水下爆炸冲击波的相关性进行了分析。
2 一维流体动力学计算方程由于炸药的水下爆炸是包含爆轰产物和水介质两种物质的流动问题,因而适合采用Lagrangian 方法。
装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响
doi:10.3969/j.issn.1001 ̄8352.2023.04.006装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响❋王㊀闯㊀李亚宁㊀李㊀建㊀王伯良南京理工大学化学与化工学院(江苏南京ꎬ210094)[摘㊀要]㊀为了获得温压炸药装药量对近地空中爆炸的能量输出结构的影响规律ꎬ开展了质量为0.5㊁1.0㊁2.0kg的温压炸药近地空爆试验ꎬ并使用压力传感器㊁高速摄像机㊁红外热成像仪记录了爆炸冲击波和爆炸火球参数ꎮ使用TNT超压经验公式对0.5㊁1.0㊁2.0kg装药的空中入射冲击波㊁地面冲击波的超压峰值进行拟合ꎬ建立了冲击波超压峰值衰减规律方程ꎮ根据高速摄像机和红外热成像仪的测试结果ꎬ建立了基于装药量的爆炸火球直径㊁火球持续时间和火球温度最高时刻热通量的拟合方程ꎮ对比0.5㊁1.0㊁2.0kg装药的爆炸火球图像和温度曲线可以看出:随着装药量的增加ꎬ爆炸火球的最高温度㊁火球尺寸(直径ˑ高度)以及持续时间均有一定的增加ꎬ高温区域在火球面积中的占比也有所提升ꎮ[关键词]㊀温压炸药ꎻ冲击波超压ꎻ冲击波冲量ꎻ爆炸火球尺寸ꎻ爆炸火球温度[分类号]㊀TJ55ꎻO381TheInfluenceofChargeQuantityontheExplosionDamagePowerofThermobaricExplosivesWANGChuangꎬLIYaningꎬLIJianꎬWANGBoliangSchoolofChemistryandChemicalEngineeringꎬNanjingUniversityofScienceandTechnology(JiangsuNanjingꎬ210094) [ABSTRACT]㊀Inordertoobtaintheinfluencelawofchargeamountontheenergyoutputstructureofthermobaricexplo ̄sivesinthenear ̄groundairexplosionsꎬthenear ̄groundairexplosiontestofthethermobaricexplosivewithamassof0.5ꎬ1.0ꎬand2.0kgwascarriedout.Parametersofexplosionshockwaveandfireballwererecordedusingpressuresensorsꎬhigh ̄speedcamerasꎬandinfraredthermalimagers.TheTNToverpressureempiricalformulawasusedtofitthepeakover ̄pressureoftheshockwaveintheairoronthegroundaftertheexplosionof0.5ꎬ1.0ꎬand2.0kgchargesꎬandtheequa ̄tionfortheattenuationlawofthepeakoverpressureoftheshockwavewasestablished.Accordingtothetestandanalysisresultsofthehigh ̄speedcameraandtheinfraredthermalimagerꎬfittingequationsforthediameterꎬdurationꎬandheatfluxatthehighesttemperaturemomentoftheexplosionfireballbasedonthechargeamountwereestablished.Comparingtheimagesandtemperaturecurvesof0.5ꎬ1.0ꎬand2.0kgexplosionfireballsꎬitcanbeseenthatꎬasthechargeamountin ̄creasesꎬthehighesttemperatureꎬthesize(diameterˑheight)ꎬandthedurationofthefireballhaveallincreasedtoacer ̄tainextentꎬandtheproportionofhigh ̄temperatureareasinthefireballareahasalsoincreased.[KEYWORDS]㊀thermobaricexplosivesꎻoverpressureofshockwaveꎻimpulseofshockwaveꎻsizeofexplosionfireballꎻtemperatureofexplosionfireball0㊀引言温压炸药是一种常用的混合炸药ꎬ主要由高能单质炸药㊁铝粉㊁助燃剂㊁黏结剂㊁钝感剂等多种组分混合而成ꎮ在温压炸药发生爆轰后ꎬ铝粉和爆轰产物抛撒在空气中ꎬ发生二次反应ꎬ延长了冲击波和火球的作用时间ꎮ温压炸药具有明显优于常规炸药的压力效应和温度效应ꎮ㊀㊀世界各国对于温压炸药的研究主要集中在配方研制㊁爆轰特性及释能机理等方面ꎮ温压炸药的爆炸过程可以分为3个阶段[1 ̄2]:爆轰反应阶段ꎬ持续时间约为数微秒ꎬ主要进行分子形式的氧化还原反应ꎬ不从周围空气吸取氧气ꎻ无氧燃烧阶段ꎬ持续时第52卷㊀第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.52㊀No.4㊀2023年8月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ExplosiveMaterials㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Aug.2023❋收稿日期:2022 ̄11 ̄22第一作者:王闯(1997-)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事装药参数对温压炸药爆炸特性的影响研究ꎮE ̄mail:649906711@qq.com通信作者:王伯良(1964-)ꎬ男ꎬ教授ꎬ博导ꎬ主要从事混合炸药配方设计及其应用技术研究ꎮE ̄mail:boliangwang@njust.edu.cn间约为数百微秒ꎬ主要是爆轰产物与铝粒子的氧化还原反应ꎬ不消耗环境中的氧气ꎻ有氧燃烧阶段ꎬ主要是可燃粒子与环境中氧气的混合燃烧ꎬ需要从环境中吸取氧气ꎮ有氧燃烧反应阶段的持续时间较长ꎬ一般为数毫秒ꎬ在一定程度上影响爆炸冲击波的冲量和爆炸火球的持续时间ꎮ目前ꎬ对温压炸药爆炸毁伤威力的评估主要包括冲击波超压㊁冲击波冲量㊁爆炸火球温度㊁爆炸火球尺寸和爆炸火球的持续时间等参数ꎮ李世民等[3]㊁耿振刚等[4]进行了温压炸药空爆的数值模拟研究ꎬ并根据数值模拟结果提出了空中冲击波超压峰值的衰减公式ꎬ可预估空中冲击波的超压峰值ꎮ温压炸药㊁TNT和RDX炸药的静爆试验表明[5 ̄7]:在距离爆心相同位置处温压炸药爆炸的超压和冲量显著大于RDX和TNTꎻ并且在3种炸药中ꎬ温压炸药爆炸火球的尺寸最大㊁持续时间最长ꎮ温压炸药的超压峰值衰减速率远远低于TNT[8 ̄10]ꎮ以往研究结果可以较好地反映出温压炸药的压力特性ꎻ但是ꎬ由于缺少对爆炸火球参数的测试与分析ꎬ不能全面说明温压炸药的爆炸特性ꎮ仲倩[11]通过分析研究单项毁伤概率与对比距离的关系ꎬ建立了综合毁伤概率模型ꎬ并结合实例分析了各毁伤元的致死概率ꎮ宋先钊等[12]㊁肖伟[13]进行了含铝炸药和新型云爆剂的静爆试验ꎬ测试了含铝炸药和新型云爆剂的冲击波参数与火球参数ꎬ并且对含铝炸药和新型云爆剂的毁伤效应进行了评估ꎻ但因只进行了单一质量的爆炸试验ꎬ测试分析结果不具有普遍性ꎮ本文中ꎬ选取一种典型配方的温压炸药ꎬ开展0.5㊁1.0㊁2.0kg的温压炸药静爆试验ꎬ获得不同质量温压炸药的爆炸冲击波参数和火球参数的衰减规律ꎻ在现有数据基础上ꎬ建立了与试验过程吻合度较高的经验公式ꎬ阐述了温压炸药爆炸的释能过程ꎮ1㊀试验部分1.1㊀试验样品采用溶剂挥发法制备出温压炸药造型粉ꎬ并在120MPa的比压㊁30s保压时间的条件下压装成型ꎬ压制出装药量为0.5㊁1.0㊁2.0kg的温压炸药药柱ꎬ装药密度约为1.85g/cm3ꎮ组分如表1所示ꎮ1.2㊀试验方法传爆药柱为10g8701炸药ꎬ使用8#电雷管在药柱上端面中心起爆ꎮ试验场地总体布局见图1ꎮ将被试样品竖直放置于支架上ꎬ药柱中心距地面1mꎮ表1㊀温压炸药的组分Tab.1㊀Compositionofthethermobaricexplosive%编号组分w1#RDX352#铝粉303#AP304#其他5㊀㊀㊀图1㊀测试示意图(单位:m)Fig.1㊀Testdiagram(unit:m)为测试爆炸后的冲击波参数ꎬ在距离爆心地面投影2㊁4㊁6㊁8㊁10m处各布置一组壁面压力传感器和一组自由场压力传感器ꎬ总计10个ꎮ自由场传感器高为1mꎬ壁面传感器与地面齐平ꎮ同时ꎬ使用高速摄像机与红外热成像仪分别记录爆炸火球的动态变化过程与火球表面温度的变化过程ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀空中冲击波参数0.5㊁1.0㊁2.0kg的温压炸药爆炸后的空中冲击波的超压时程曲线如图2所示ꎮ在2㊁4m处的测点都具有2个峰值:第1个超压峰值是爆炸产生的入射冲击波超压ꎻ第2个超压峰值是地面反射的冲击波ꎮ距爆心6~10m处的超压只有一个峰值ꎬ这是因为马赫波在不断地升高ꎬ当马赫波传播到6m处的测点时ꎬ高度已经超过自由场压力传感器了ꎻ因此ꎬ距爆心6~10m处测得的全部是马赫波的超压ꎮ㊀㊀0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药爆炸后ꎬ距爆心2~10m处的空中冲击波超压峰值如表2所示ꎮ可以看出:冲击波的衰减十分迅速ꎬ装药量为0.5kg时ꎬ4m处测点超压峰值为2m处的30%ꎻ装药量为1.0kg时ꎬ4m处测点超压峰值为2m处的19%ꎻ装药量为2.0kg时ꎬ4m处测点超压峰值为2m处的17%ꎮ随着装药量的提高ꎬ冲击波超压峰值的衰减速度也越来越快ꎮ㊀㊀球形TNT炸药在无限空域中的超压衰减公式Δp=a3mr+b3mræèçöø÷2+c3mræèçöø÷3ꎮ(1)83 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第4期㊀㊀(a)0.5kg㊀㊀(b)1.0kg㊀㊀(c)2.0kg图2㊀空中冲击波超压 ̄时间曲线Fig.2㊀Overpressure ̄timecurvesofshockwavesintheair表2㊀空中冲击波超压峰值Tab.2㊀PeakoverpressureofshockwavesintheairkPa装药量/kg爆心距离/m2468100.5126.4938.5533.0424.7514.801.0247.4447.8743.6032.6318.012.0462.6879.2469.6343.8824.60式中:a㊁b㊁c为常数ꎻm为炸药的质量ꎻr为距爆心距离ꎬ1mɤrɤ15mꎻΔp为冲击波超压ꎮ㊀㊀为证实2~4m处的超压峰值为入射超压ꎬ6~10m处的超压峰值为马赫反射的超压ꎬ使用式(1)对不同装药量的温压炸药爆炸后空中冲击波在距爆心2㊁4m处的超压峰值进行拟合ꎮ式(1)中ꎬa㊁b㊁c3个系数分别为230.87㊁-757.16㊁2492.84ꎬR2=0.9979ꎮ使用该拟合公式计算0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药爆炸后在距爆心2~10m处的冲击波超压峰值ꎬ结果如表3所示ꎮ与表2对比ꎬ表3中距爆心2㊁4m处的超压峰值较为接近ꎬ但距爆心6~10m处的超压峰值明显低于试验时测得的超压峰值ꎬ可以进一步证明距爆心6m处测点测得的冲击波为马赫波ꎮ表3㊀拟合得到的冲击波超压峰值Tab.3㊀FittedpeakoverpressureofshockwaveskPa装药量/kg爆心距离/m2468100.5128.2535.4823.0717.8911.991.0243.7549.3528.9921.9015.452.0467.8475.4638.1627.3122.05㊀㊀冲击波的冲量是衡量毁伤效应的主要参数之一ꎮ根据图3ꎬ在距爆心2m和4m处取两个冲量区间(I1和I2)ꎮ本次试验中:I1是入射冲击波的冲量ꎻI2是反射波与入射冲击波叠加的冲量ꎮ㊀㊀图3㊀冲量划分示意图Fig.3㊀Divisionofimpulse㊀㊀可以看出:距爆心2m处ꎬI1>I2ꎻ距爆心4m处ꎬI1<I2ꎮ说明反射冲击波是在不断增强的ꎮ不同装药量的温压炸药爆炸后ꎬ入射冲击波的冲量结果列于表4ꎮ2.0kg温压炸药爆炸后ꎬ距爆心2m处I2占总冲量的34.4%ꎬ距爆心4m处I2占总冲量的表4㊀距爆心2、4m处的冲击波冲量Tab.4㊀Impulseofshockwavesatadistanceof2mand4mfromtheexplosioncenterPa s装药量/kg2mI1I24mI1I20.545.1434.9211.8761.671.087.9956.9025.2784.912.0173.4291.0148.46115.75932023年8月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响㊀王㊀闯ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表5㊀空中冲击波的总冲量Tab.5㊀TotalimpulseofshockwavesintheairPa s装药量/kg爆心距离/m2468100.580.0273.1252.9336.6926.541.0146.33103.0474.0451.9141.902.0264.65167.97113.9782.1751.14㊀㊀(a)0.5kg㊀㊀(b)1.0kg㊀㊀(c)2.0kg图4㊀地面冲击波超压 ̄时间曲线Fig.4㊀Overpressure ̄timecurvesofshockwavesontheground68.9%ꎬ说明反射冲击波对总冲量的增强是不可忽略的ꎮ对不同测点处的超压时程曲线求取一个总冲量ꎬ列于表5ꎮ可以看出ꎬ随着距离的增加ꎬ冲量呈现减小的趋势ꎮ2.2㊀地面冲击波参数图4给出了0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药爆炸后的地面冲击波压力时程曲线ꎮ形成马赫波的临界角φ0通常为40ʎꎮ炸药高度为1mꎬ距离爆心最近的2m处ꎬφ0=63.43ʎ>40ʎꎮ随着距离的增加ꎬφ0不断增大ꎬ且2㊁4m处只有一个超压峰值ꎻ因此ꎬ测得的地面冲击波全部是马赫反射的冲击波ꎮ㊀㊀地面冲击波超压峰值如表6所示ꎮ使用式(1)对各个对比距离的超压峰值进行拟合ꎮa=515.34㊁b=-1945.35㊁c=5174.76ꎬR2=0.9974ꎬ拟合程度较高ꎬ可以为不同质量的RDX基温压炸药地面冲击波经验计算提供参考ꎮ表6㊀地面冲击波的超压峰值Tab.6㊀PeakoverpressureofshockwavesonthegroundkPa装药量/kg爆心距离/m2468100.5313.0174.9641.4927.3918.321.0546.69111.0461.7239.8125.112.0997.85210.3382.8052.7038.01㊀㊀地面冲击波的冲量如表7所示ꎮ随着装药量的增大ꎬ空中冲击波㊁地面冲击波的超压和冲量均有增加ꎬ而且距离爆心越近ꎬ增加得越多ꎮ表7㊀地面冲击波的冲量Tab.7㊀ImpulseofshockwavesonthegroundPa s装药量/kg爆心距离/m2468100.5132.4665.5452.3741.3028.251.0220.2097.2167.2259.6146.842.0332.49145.5599.8381.4760.07㊀㊀根据文献[12]的描述ꎬ冲击波的毁伤准则主要分为3类ꎬ分别是超压准则㊁冲量准则㊁超压 ̄冲量准则ꎮ其中ꎬ超压 ̄冲量准则更加可靠ꎮ超压 ̄冲量准则认为ꎬ冲击波的毁伤效应是由超压和冲量共同作用的结果ꎮ当超压和冲量都大于临界值时ꎬ冲击波能够对目标造成毁伤ꎮ通常使用式(2)评价冲击波的毁伤效应ꎮ(Δp-pcr)(I-Icr)=Cꎮ(2)式中:pcr是临界超压ꎻIcr是临界冲量ꎻC是常数ꎬ与毁伤等级相关ꎮ㊀㊀文献[13]中根据生物试验结果给出了不同受伤程度的拟合曲线ꎮ㊀㊀轻伤准则:(Δp-20)(I-85)1.02=1.0ˑ104ꎻ(3)中伤准则:(Δp-20)(I-85)1.02=2.3ˑ104ꎻ(4)重伤准则:04 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第4期(Δp-20)(I-85)1.02=4.9ˑ104ꎮ(5)根据超压 ̄冲量准则ꎬ可以建立冲量I㊁装药量m和超压Δp之间的函数关系:I3m=aΔpbꎻ(6)㊀㊀使用现有数据进行曲线拟合ꎬ0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药的拟合结果分别为:I=7.76Δp0.63ꎻ(7)I=10.45Δp0.56ꎻ(8)I=11.16Δp0.53ꎮ(9)将式(3)~式(5)㊁式(7)~式(9)绘制成图ꎬ如图5所示ꎮ根据I ̄Δp曲线与受伤程度曲线的交点(ΔpꎬI)ꎬ可获得冲击波对生物羊造成不同程度伤害的临界超压ꎮ㊀㊀通过逆向计算ꎬ即可得到与临界超压pcr所对应的距离临界值rcrꎮ将pcr和rcr结果列于表8中ꎮ可以看出:pcr随装药量的增大不断减小ꎬ而rcr随装药量的增大不断增大ꎮ该结果可以为RDX基温压炸药装药毁伤药量预估提供参考ꎮ2.3㊀高速火球图像㊀㊀温压炸药爆炸后的火球演化过程如图6所示ꎮ㊀㊀图5㊀对生物羊伤害的等级曲线Fig.5㊀Gradecurvesofdamagetosheep表8㊀对生物羊毁伤的临界超压(pcr)和临界半径(rcr)Tab.8㊀Criticaloverpressure(pcr)andcriticalradius(rcr)causingdamagetosheep装药量/kg轻伤pcr/kParcr/m中伤pcr/kParcr/m重伤pcr/kParcr/m0.5160.582.42225.312.15319.301.821.0136.293.30198.562.79288.922.402.0116.544.51172.823.73255.083.18㊀㊀㊀(a)0.5kg㊀㊀㊀(b)1.0kg㊀㊀㊀(c)2.0kg图6㊀火球演化过程Fig.6㊀Evolutionprocessoffireballs 142023年8月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响㊀王㊀闯ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀在爆炸反应初期ꎬ火球呈现出上窄下宽的椭圆形状ꎻ中期ꎬ爆轰云团扩散ꎬ火球形状趋近于矩形ꎬ边缘更加平滑ꎻ后期ꎬ形状与体积较中期变化不大ꎬ云团内只有未反应完全的爆轰产物还在燃烧ꎮ0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药的爆炸火球持续时间分别为95㊁140ms和170ms左右ꎮ㊀㊀0.5㊁1.0㊁2.0kg温压炸药爆炸后的最大火球尺寸(直径ˑ高度)如表9所示ꎮ可以看出:随着装药量的增加ꎬ火球持续时间与火球尺寸均有着明显的增长ꎬ并且火球直径的增长幅度远大于火球高度ꎮ表9㊀最大火球尺寸Tab.9㊀Maximumfireballsize序号装药量/kg直径ˑ高度/(mˑm)1#0.54.24ˑ2.672#1.04.90ˑ3.243#2.06.95ˑ3.57㊀㊀为建立爆炸火球直径㊁火球持续时间与装药量的量化关系ꎬ对试验数据进行拟合:D=A+Bln(m+C)ꎻ(10)t=A+Bln(m+C)ꎮ(11)式中:D为火球直径ꎻt为火球持续时间ꎻm为装药量ꎻA㊁B㊁C为系数ꎮ经过拟合ꎬ式(10)中ꎬA㊁B㊁C3个系数分别为5.58㊁-2.92㊁0.20ꎻ式(11)中ꎬA㊁B㊁C3个系数分别为146.78㊁-97.36㊁0.20ꎮ该结果可以为RDX基温压炸药火球直径与持续时间的预估提供参考ꎮ2.4㊀红外结果分析㊀㊀爆炸火球的温度及高温持续时间也是评判温压炸药性能的重要指标ꎮ图7是0.5㊁1.0㊁2.0kg装药时爆炸火球表面最高温度随时间的变化规律ꎬ爆炸火球最高温度分别为2246㊁2289㊁2781ħꎮ可以看出:火球最高温度随装药量的增加呈现上升的㊀㊀㊀图7㊀红外测试温度曲线Fig.7㊀Temperaturecurvesobtainedfrominfraredtesting趋势ꎮ但1.0kg装药时火球温度峰值与0.5kg时相差不大ꎬ火球温度峰值的衰减速率非常缓慢ꎬ并且出现了温度二次上升的现象ꎮ可能是爆炸火球扩散过程中湍流的不确定性导致的ꎮ㊀㊀由图7可知ꎬ可以将红外测试温度的发展过程分为I㊁II㊁III3个阶段ꎮI阶段火球温度持续上升ꎬ该阶段持续时间约为66msꎻII阶段ꎬ火球内部的可燃粒子在温度峰值处经剧烈燃烧后被大量消耗ꎬ因此温度迅速下降ꎬ持续时间约66msꎻIII阶段ꎬ爆炸区域内的少部分可燃粒子继续燃烧ꎬ但是这个阶段的燃烧速率已经逐渐平缓ꎬ持续时间超过200msꎮ此外ꎬIII阶段的温度曲线均出现了不同程度的起伏ꎬ这是火球内部不均相燃烧的缘故ꎮ㊀㊀0.5㊁1.0㊁2.0kg装药的爆炸火球温度最高时刻的红外图像如图8所示ꎮ可以看出ꎬ火球的高温区普遍集中在火球上半部分ꎬ并且随着装药量的增加ꎬ火球直径的增长非常明显ꎬ这点与高速摄像测试的结果一致ꎮ高温区域在火球面积中的占比也随着装药量的增加而增加ꎮ㊀图8㊀火球红外图像Fig.8㊀Infraredimagesoffireballs㊀㊀使用红外分析软件计算0.5㊁1.0㊁2.0kg装药的爆炸火球温度最高时刻的热通量ꎬ结果分别为204.49㊁308.82㊁383.32kW/m2ꎮ为量化装药量与火球温度最高时刻热通量的关系ꎬ对试验结果进行拟合:Q=Aᶄm2+Bᶄm+Cᶄꎮ(12)式中:Q为热通量ꎻm为装药量ꎻAᶄ㊁Bᶄ㊁Cᶄ为系数ꎮ经过拟合ꎬ式中Aᶄ㊁Bᶄ㊁Cᶄ3个系数分别为-73.42㊁300.45㊁74.98ꎮ该结果可以为RDX基温压炸药爆炸火球温度最高时刻的热通量的计算提供参考ꎮ3㊀结论1)使用TNT经验公式对0.5㊁1.0㊁2.0kg装药爆炸后的冲击波超压峰值进行拟合ꎮ空中冲击波的a㊁b㊁c分别为230.87㊁-757.16㊁2492.84ꎮ地面冲击波的a㊁b㊁c分别为515.34㊁-1945.35㊁5174.76ꎮ24 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷第4期2)为量化装药量和火球直径㊁持续时间和温度最高时刻热通量的关系ꎬ将试验数据进行拟合ꎮ经过拟合ꎬ式(10)中ꎬA㊁B㊁C3个系数分别为5.58㊁-2.92㊁0.20ꎻ式(11)中ꎬA㊁B㊁C3个系数分别为146.78㊁-97.36㊁0.20ꎻ式(12)中ꎬAᶄ㊁Bᶄ㊁Cᶄ3个系数分别为-73.42㊁300.45㊁74.98ꎮ3)对比0.5㊁1.0㊁2.0kg装药的爆炸火球图像和温度曲线发现ꎬ随着装药量的增加ꎬ爆炸火球的最高温度㊁尺寸(直径ˑ高度)和持续时间均有一定的增加ꎬ高温区域在火球面积中的占比也有所提升ꎮ参考文献[1]㊀TÜRKERL.Thermobaricandenhancedblastexplosives(TBXandEBX)[J].DefenceTechnologyꎬ2016ꎬ12(6):423 ̄445.[2]㊀王晓峰ꎬ冯晓军.温压炸药设计原则探讨[J].含能材料ꎬ2016ꎬ24(5):418 ̄420.[3]㊀李世民ꎬ李晓军ꎬ郭彦朋.温压炸药自由场爆炸空气冲击波的数值模拟研究[J].爆破ꎬ2011ꎬ28(3):8 ̄12.LISMꎬLIXJꎬGUOYP.Numericalsimulationstudyonairblastofthermobaricexplosiveexplosioninfreeair[J].Blastingꎬ2011ꎬ28(3):8 ̄12.[4]㊀耿振刚ꎬ李秀地ꎬ苗朝阳ꎬ等.温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播规律研究[J].振动与冲击ꎬ2017ꎬ36(5):23 ̄29.GENGZGꎬLIXDꎬMIAOCYꎬetal.Propagationofblastwaveofthermobaricexplosiveinsideatunnel[J].JournalofVibrationandShockꎬ2017ꎬ36(5):23 ̄29. [5]㊀XUWLꎬWANGCꎬYUANJMꎬetal.Investigationonenergyoutputstructureofexplosivesnear ̄groundexplo ̄sion[J].DefenceTechnologyꎬ2020ꎬ16(2):290 ̄298. [6]㊀AHMEDKMꎬMOSTAFAHEꎬSHERIFEꎬNanoscopicfuel ̄richthermobaricformulations:chemicalcompositionoptimizationandsustainedsecondarycombustionshockwavemodulation[J].JournalofHazardousMaterialsꎬ2016ꎬ301:492 ̄503.[7]㊀冯晓军ꎬ王晓峰ꎬ李媛媛ꎬ等.铝粉粒度和爆炸环境对含铝炸药爆炸能量的影响[J].火炸药学报ꎬ2013ꎬ36(6):24 ̄27.FENGXJꎬWANGXFꎬLIYYꎬetal.Effectofalumi ̄numparticlesizeandexplosionatmosphereontheenergyofexplosionofaluminizedexplosive[J].ChineseJournalofExplosives&Propellantsꎬ2013ꎬ36(6):24 ̄27. [8]㊀王建灵ꎬ郭炜ꎬ冯晓军.TNT㊁PBX和Hexel空中爆炸冲击波参数的实验研究[J].火炸药学报ꎬ2008ꎬ31(6):42 ̄44ꎬ46.WANGJLꎬGUOWꎬFENGXJ.ExperimentalresearchontheairexplosionshockwaveparametersofTNTꎬPBXandHexel[J].ChineseJournalofExplosives&Propel ̄lantsꎬ2008ꎬ31(6):42 ̄44ꎬ46.[9]㊀赵新颖ꎬ王伯良ꎬ李席ꎬ等.温压炸药爆炸冲击波在爆炸堡内的传播规律[J].含能材料ꎬ2016ꎬ24(3):231 ̄237.ZHAOXYꎬWANGBLꎬLIXꎬetal.Shockwavepropa ̄gationcharacteristicsofthermobaricexplosiveinanexplo ̄sionchamber[J].ChineseJournalofEnergeticMate ̄rialsꎬ2016ꎬ24(3):231 ̄237.[10]㊀赵新颖ꎬ王伯良ꎬ李席.温压炸药在野外近地空爆中的冲击波规律[J].爆炸与冲击ꎬ2016ꎬ36(1):38 ̄42.ZHAOXYꎬWANGBLꎬLIX.Shockwavecharacteris ̄ticsofthermobaricexplosiveinfree ̄fieldexplosion[J].ExplosionandShockWavesꎬ2016ꎬ36(1):38 ̄42. [11]㊀仲倩.燃料空气炸药爆炸参数测量及毁伤效应评估[D].南京:南京理工大学ꎬ2011.ZHONGQ.Researchonmeasurementofexplosionparametersandevaluationofdamageeffectoffuelairexplosive[D].Nanjing:NanjingUniversityofScienceandTechnologyꎬ2011.[12]㊀宋先钊ꎬ江军ꎬ安高军ꎬ等.新型云爆剂液相组分配方设计及毁伤威力[J].含能材料ꎬ2021ꎬ29(5):434 ̄443.SONGXZꎬJIANGJꎬANGJꎬetal.Designofnewliquidcomponentoffuelairexplosiveanditsdamagepower[J].ChineseJournalofEnergeticMaterialsꎬ2021ꎬ29(5):434 ̄443.[13]㊀肖伟.助燃剂对含铝炸药爆炸特性的影响及其释能规律研究[D].南京:南京理工大学ꎬ2021.XIAOW.Studyoninfluenceofcombustionpromoteronexplosioncharacteristicsofaluminizedexplosiveanditsenergyreleaselaw[D].Nanjing:NanjingUniversityofScienceandTechnologyꎬ2021.342023年8月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响㊀王㊀闯ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。
炸药的氧平衡
炸药的氧平衡
炸药的氧平衡是指炸药中含有的氧化剂和还原剂之间的化学平衡。
在炸药中,通常需要同时存在氧化剂和还原剂,以便产生足够的氧气
来支持爆炸反应。
氧化剂负责提供氧气,促使还原剂燃烧,释放能量。
常见的氧化
剂包括硝酸铵、硝化纤维素、高氯酸盐等。
还原剂则是能够与氧化剂
反应,产生大量热能的物质,如铝粉、硅铝粉等。
在炸药中,氧化剂和还原剂的配比需要达到氧平衡,即氧化剂和
还原剂的摩尔比应该满足化学平衡的条件。
如果氧化剂过量,炸药会
偏氧,这会导致剩余的氧化剂存在,未能完全被还原剂消耗,炸药中
会有未反应的氧化剂残留,降低了爆炸能量。
相反,如果还原剂过多,炸药会偏铝(以铝为还原剂为例),这会导致剩余的还原剂存在,未
能完全被氧化剂消耗,炸药中会有未反应的铝粉残留,同样降低了爆
炸能量。
因此,炸药的氧平衡是通过合理选择和控制氧化剂和还原剂的配
比来实现的,以保证炸药中的氧气能够完全参与到爆炸反应中,使得
爆炸能量最大化。
分析铝粉含量对乳化炸药性能影响
从化学 热力学 角度 , 只有 当炸药 中的可燃 剂完全被 氧化时 , 如炸 药 中c、 H、 A L 等均被 氧化成 为C O 2 、 H2 0 、 A L 2 0 3 , 炸药释 放 的能量 才最大 。 这 种元素 不仅
响范 围 。
一
很 简单 , 在波 阵面上乳 化炸药爆 轰 的过 程 中, 铝粉 非但没有 参与 到反应过 程 中, 做 出爆轰 的贡献 , 而且 会吸收反 应 中的热量 , 导致反 应 中协 助爆轰 的能量 下降 ;
爆轰 产生 的物质与 铝粉 发生的反 应实质上 是在声 界面之 后发生 的 , 发 生反应 所 产 生 的能量 并 不能用 于 前面爆 轰 波 的传播 , 且 恰恰 会在 前 期吸 收反 应 中的 热
量, 致 使 出现 了铝粉 含 量增 加 时乳化 炸药 的爆 轰速 度反 雨 下降 的这 么一 个 现
象。
选择 铝粉作 为 炸药 的添 加物 的原 因
( 二 ) 乳 化 炸药 产 生能 量 受 铝粉 含 量 的影 响
我们 已知 的高 能量 的可燃 金属有很 多 , 但 是作为爆 炸物 中填 充的可燃 金属 粉末 必须具有 无毒 无害 、 性 能相对 稳定 、 燃烧 热量较高 的特 眭 。 在 可燃金属 中铝 是拥 有最为优 秀特 性的添 加剂 , 不 同于别 的金 属, 燃烧 后会产 生有毒 气体 。 铝点
第二个阶段当铝整体含量超过10的时候爆炸所产生的能量随铝含量增加而上升的速度是相当明显的且此时的氧平衡还二次制约了能量的增长速度零氧平衡的增长速度是远远超出正氧平衡以及负氧平衡的原因在于零氧平衡下铝粉更能充分的参与到乳化炸药的反应中来使反应更加彻底更加完全所产生的能量也就更加充分伴随而来的实验结果就是乳化炸药冲击波能以及气泡能随铝含量增加而增加的速度更加明显清晰
铝氧比对含铝炸药水中爆炸冲击波的影响
铝氧比对含铝炸药水中爆炸冲击波的影响
周霖;杨启先
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2008(029)008
【摘要】通过实验测量了RDX/A1/Wax和AP/RDX/Al两类含铝炸药水中爆炸的冲击波能、气泡能、总能量,计算了RDX/Al/Wax和AP/RDX/Al两类含铝炸药的铝氧比,经实验发现两者炸药在铝氧比为0.4左右时,冲击波能分别达到最大.并经计算分析了RDX/TNT/Al/Wax体系炸药符合上述规律.研究发现最大冲击波能大小顺序为AP/RDX/Al、RDX/Al/Wax、RDX/TNT/Al/Wax,这些规律为水中兵器用炸药配方设计提供科学依据.
【总页数】4页(P916-919)
【作者】周霖;杨启先
【作者单位】北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;中国船舶重工集团公司第705研究所,云南,昆明,650118
【正文语种】中文
【中图分类】TJ012.1
【相关文献】
1.铝氧比对含铝炸药性能影响的数值模拟 [J], 周正青;聂建新;覃剑锋;裴红波;郭学永
2.黑索今基含铝炸药的铝氧比对爆轰性能及其水下爆炸性能的影响 [J], 项大林;荣
吉利;李健;冯晓军;王浩
3.铝粉粒度和铝氧比对含铝炸药在密闭空间内爆炸特性的影响 [J], 段晓瑜;郭学永;焦清介;赵倩;张静元;张庆明
4.铝氧比对含铝炸药水下爆炸载荷及能量输出结构的影响 [J], 田俊宏; 孙远翔; 张之凡
5.铝氧比对CL-20基含铝炸药水下能量输出结构的影响 [J], 孙晓乐;万力伦;杨琢钧;刘平;彭继武;刘海伦
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温压炸药爆炸过程的瞬态温度
T T是 成 型 药 柱 , 此 C N 因 u粉 被 涂 抹 在 药 柱 表 面 。
3 3 实 验 结 果 .
利 用 上 述 多 谱 线 测 温 系 统 , 几 种 不 同 配 方 的 温 对 压 炸 药 爆 炸 过 程 进 行 了 实 时 测 量 , 得 了 一 系 列 电 压 测 U 随 时 间 f 化 曲 线 , 2 为 3 配 方 温 压 炸 药 的 典 型 变 图
度 随 时 间 变 化 的 关 系 曲线 。
由 图 3可 知 , 于 3 每 两 条谱 线 组 合 测 试 得 到 对 , 的温 度 分 别 为 2 1 2 9 6 K、4 0 K和 2 2 根 据 公 式 0 6 0 K,
( ) 得 3 的 瞬 态 高 温 为 2 7 此 即 温 压 药 剂 爆 炸 3可 5 3 K,
立 了一 套应用 光学纤 维传输 光信 号的多谱 线连续 测温 系统 。利 用该套 测温 系统对 几种温压 炸药 的爆炸 过程 进 行 了实 时测 量 , 得 了温 压炸 药 瞬 态 高温 随 时 间分 获
布 的 曲线 , 对 测 试 结 果 进 行 了 分 析 讨 论 。 并
高能添加 剂 , 当这些 粉末 在空气 中散开后 , 能与 空气 中
好 , 以部 分 消 除 双谱 线 法 中 因所 选 谱 线 组 不 同 而 引起 的计 算 结 果 的 不 确定 性 。 可
关 键 词 :分 析化 学 ; 压 炸 药 ; 态 高 温 ; 谱 线 测 温 温 瞬 多
中图 分 类号 :T5 J5;O6 7. 1 5 3 文 献标 识 码 :A DOI 0. 9 9 i n 1 0 —9 1 2 1 . 2. :1 3 6 s . 0 69 4 . 0 0 01 s 1 8
攀枝花学院《爆破工程》习题集
《爆破工程》习题集一、填空题1.炸药的氧平衡可分为三种情况,即(正氧平衡)、(负氧平衡)、(零氧平衡)。
2.炸药的爆炸产物均以(气体)为主,影响其种类与数量的因素主要为(氧平衡),其次是反应完全程度和周围介质。
3炸药爆炸的热化学参数有(爆容)、(爆热)、(爆温)、(爆压)。
4。
炸药爆炸生成的气体产物中,(一氧化碳)和氮氧化物(一氧化氮)、(二氧化氮)均属有毒气体.5。
测定炸药爆速可以采取(导爆索法)、(电测法)、(高速摄影法)等方法。
1。
根据爆炸产生的原因及特征,爆炸现象可分为(物理爆炸)、(化学爆炸)、(核爆炸)三类。
2.炸药爆炸必须具备的三个基本要素是(放热量大)、(反应速度快)、(生成大量气体)。
3。
炸药反应的四种基本形式是(热分解)、(燃烧)、(爆炸)和(爆轰)。
4。
炸药起爆能的三种形式是(热能)、(机械能)、(爆轰冲能).5。
炸药的感度主要有(热感度)、(机械感度)、(爆轰感度)等.6.测定炸药机械感度和摩擦感度的装置分别是(立式落锤仪)和(摆式摩擦仪)。
7.测定炸药做功能力的方法有(铅铸扩孔法)、(爆破漏斗法)。
8。
炸药猛度的测定方法是(铅柱压缩法),单位是(mm)。
1.按炸药的组成分类,炸药可分为(单质炸药)和(混合炸药)。
2。
按炸药的用途炸药可分为(起爆药)、(猛炸药)、(发射药)、(焰火剂)。
3。
目前常用的单质猛炸药有(梯恩梯)、(黑索金)、(特屈儿)、(泰安)、(奥克托金)等。
4.目前常用的起爆药有(雷汞)、(叠氮化铅)、(二硝基重氮酚)。
5。
我国工业雷管的正装药常用(二硝基重氮酚),副装药及导爆管与导爆索芯药常用(黑索金).6.常见的单质弱性炸药为(硝酸铵),混合弱性炸药为(黑火药).7。
硝铵类炸药是以(硝酸铵)为主要成分的混合炸药,它是很好的(氧化剂),这类炸药的技术经济优点特别突出.8。
硝铵类炸药的性质主要取决于硝酸铵。
为达到各种不同爆破目的和适应不同爆破条件的要求,通常加入一些(敏化剂)、(可燃剂)、(疏松剂)、(消焰剂)等。
铝粉比表面积与质量分数对浆状温压炸药爆炸冲击波影响的实验研究
Ta b. 1 P r o pe  ̄i e s o f a l u mi n u m p o wd e r
质量分数的变化规律 , 结果表 明, 随着铝粉质量分数 的增 加 , 冲击 波 参 数 减 小 。含 铝 温 压 炸药 中 铝粉 还
有 另一 种反 应形 式 , 即后 燃 烧 。后 燃烧 是 一 种 湍 流
量较 多 , 并认 为是 由于 比表 面 积 大 的 铝粉 更 容 易 发
生熔联 、 积聚所致。但是该研 究结果是推进剂燃烧
收 稿 日期 : 2 01 2 - 1 0 — 1 0
基金项 目: 总装备 部重大专项基 金
作者简介 : 李鸿宾 ( 1 9 8 8 ~) , 男, 硕 士。主要研 究方向 : 爆炸力学及炸药性 能评估 。E — m m l : l i h o n g b i n 6 8 6 8 @1 6 3 . c o n r 通信 作者 : 王建灵 ( 1 9 6 2~) , 女, 研究 员, 研究方 向: 危险品分级 、 炸药性能评估 。
1 实 验
的影响机理 , 其根本原 因是 由于铝粉 比表面积不同
造 成 的 。然 而该 研 究 是 基 于 固 态 含铝 炸 药 , 对 于浆
1 . 1 试 样 制备
状体系温压炸药是否仍然存在这种规律有待考证。 陆明、 郑礼木等人 从爆热和作功能力角度研究 了
铝 粉质 量分 数对 含 铝 膨 化 硝铵 炸药 性 能 的影 响 , 结 果 表 明铝粉 的最 佳 配 比为 6 % 。冯 晓军 等人 通过 空 中爆 炸 实验 , 研 究 了梯 铝 炸 药 冲击 波参 数 随铝 粉
李 鸿宾 王建 灵 张为 鹏 严 家佳 西安近 代化 学研 究 所 ( 陕西 西安 , 7 1 0 0 6 5 )
2021年3月金属非金属矿山爆破作业金属非金属矿山安全作业模拟试题及答案卷10
26、(判断题)对爆破效果有影响的炸药性能参数主要是炸药爆速和装药密度。
正确答案:正确
27、(判断题)公路运输爆破器材时可以使用翻斗车、自卸汽车、拖车、拖拉机、独轮车、自行车、摩托车、机动三轮车和电瓶车。
正确答案:错误
28、(判断题)炸药的热感度通常用温度来表示。
正确答案:错误
29、(单选题)起爆网路连接应()按顺序连接。
2021年3月金属非金属矿山爆破作业金属非金属矿山安全作业模拟试题及答案卷10
2021年金属非金属矿山爆破作业模拟试题及答案
1、(判断题)炸药包比预定的起爆时间滞后发生爆炸,称为迟爆。
正确答案:正确
2、(判断题)企业每三年必须对班组长进行专题安全培训。
正确答案:错误
3、(判断题)撞击感度是指炸药受撞击后爆炸的难易程度。
正确答案:A
23、(单选题)警戒人员接收到()信号后可以撤岗,人员和车辆可以恢复正常通行。
A 预备起爆
B 正式起爆
C 解除警戒
正确答案:C
24、(判断题)孔痕率的多少是反映预裂爆破效果的一个重要指标,一般孔径愈小,孔痕率愈低。
正确答案:正确
25、(判断题)在爆破中,飞石发生在那些对装药系数来说,抵抗线或填塞长度太小的地方。
正确答案:正确
20、(单选题)使用导火索起爆,单人点火时,一人连续点火的根数,地下不得超过()根(组)。
A 5
B 8
C 10
正确答案:A
21、(判断题)粉尘不易被水湿润的称为亲水性粉尘。
正确答案:错误
22、(单选题)为了衡量爆破震动的强度,目前国内外用()作为判别标准。
A 震动速度
B 震动距离
C 震动范围
不同气体环境中温压炸药爆炸特性的试验研究
铝氧比对含铝炸药性能影响的数值模拟
1 模 型 的 建 立
1 . 1 计 算 模 型
以含铝 炸药 在混凝 土 中 的爆 炸 实验 为基 本物理 模 型 , 建 立数 值计 算 模 型 , 实验 现 场见 图 1 。混 凝 土
( 北 京 理 工 大 学 爆 炸 科 学 与 技 术 国家 重 点 实 验 室 , 北京 1 0 0 0 8 1 )
摘 要 :为 了 研 究 铝 氧 比对 含 铝 炸 药 在 混 凝 土 介 质 中爆 炸 性 能 的 影 响 , 采 用 数 值 模 拟 与 实 验 相 结 合 的 方 法, 针 对 铝 氧 比分 别 为 0 、 0 . 2 5 7 、 0 . 6 3 2的含 铝 炸 药 , 利 用 AUT OD YN 有 限 元 程 序 建 立 计 算 模 型 , 计 算 了 柱 形
分别 为 2 . 1 、 1 . 7 1 、 1 . 6 0 ; 另外 , 当 含 铝 炸 药 的铝 氧 比 为 0 . 2 5 7时 比 冲击 波 能 最 大 。 关键 词 : 爆炸力学 ; 铝氧 比; 衰 减 指数 ; 混凝土 ; 冲 击 波 能
中图分类号 : O3 8 1 国 标 学 科 代 码 :1 3 0 3 5 文献标志码 : A
爆 轰 产物 气体 的约 束作 用更 强 , 更 有利 于维 持 铝粉反 应所 需要 的高温 、 高压 环境 。研 究含 铝炸 药对 混凝
土 的爆炸 作用 具有 非常 重要 的意 义 。Q. T. Wa n g等 ] 利 用 数值 模 拟 方 法研 究 了含 铝 炸 药 对混 凝 土 的
炸药和爆炸性能及其参数
起爆冲能感度(又称为爆炸感度或起爆感度)
起爆感 度
(sensitivity to initiation)
炸药的起爆感度:是指在其他炸药(起爆药、起爆
具等)的爆炸作用下,猛炸药发生爆炸的难易程度。
爆炸的感度与热感度、冲击感度有关。
凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有雷管感度; 凡不能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度
热感度和机械感度
热感度 (sensitivity to heat)是指在热的作用下,炸药发生爆炸的难易程度。
热感度通常用爆发点(ignition point)来表示.
爆发点----在一定实验条件下,规定的时间内,将炸药加热到爆炸 是所需要的最底加热温度。
热作用的方式主要有两种:均匀加热、火焰点火 。
爆炸的分类:
物理爆炸(不发生化学变化 ) 核爆炸 (核裂变或核聚变 ) 化学爆炸(有新的物质生成 )
化学爆炸三要素
1
2
3
反应的放热性 反应过程的高 反应中生成大
速度
量气体产物
炸药爆炸必须 的能源
爆炸反应区别 一般化学反应 的重要标志
炸药爆炸对外 做功的媒介
铝热剂反★应
★
2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ
已知各组中的氧平衡(查表):硝酸铵20%,TNT-74%, 木粉-138%,按零氧平衡配制时应有:
x y z 100% 0.2x 0.74y 1.38z 0
设y 0
得
x 87.34%
z
12.66%
再设z 0
得
x 78.72%
有氧化剂(AP)含铝炸药的爆轰性能
有氧化剂(AP)含铝炸药的爆轰性能蒋小华;龙新平;何碧;陈朗;黄毅民;张海斌【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2005(025)001【摘要】对有氧化剂含铝炸药(RDX/AP/Al/粘合剂=20/43/25/12,下称含铝炸药)爆轰反应的点火增长模型进行研究.用VLW状态方程方法计算了含铝炸药爆轰产物JWL状态方程;用激光速度干涉仪(VISAR)测量炸药/窗口界面粒子速度和炸药驱动金属平板自由表面速度,对试验进行了数值模拟计算,拟合了含铝炸药的反应速率方程.研究结果表明,用VLW状态方程方法和炸药/窗口界面粒子速度确定JWL状态方程和反应速率方程可行,金属平板驱动试验的计算结果与试验结果吻合.【总页数】5页(P26-30)【作者】蒋小华;龙新平;何碧;陈朗;黄毅民;张海斌【作者单位】中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室,北京,100081;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900【正文语种】中文【中图分类】O381【相关文献】1.重结晶对DNTF形貌和含铝炸药爆轰性能的影响 [J], 姚李娜;王彩玲;赵省向;戴致鑫;王海清2.有氧化剂(AP)含铝炸药水中爆炸数值模拟 [J], 贾宪振;南海;王晓峰;王建灵3.AP对RDX热稳定性及AP/RDX爆轰性能的影响 [J], 赵佳辰;焦清介;郭学永;郭阳;张静元;王正宏4.AP对RDX基含铝炸药爆轰性能影响研究 [J], 封雪松; 冯博; 赵娟; 王彩玲5.两种DNAN基含铝炸药的爆轰性能 [J], 杨洋; 段卓平; 张连生; 黄风雷因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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类, 压制成相对密度为 9 5 %的等体积药柱。试验结果表明:当温压炸药的铝氧摩尔 比 在0 . 6 左右时炸药的爆炸冲击波峰 值超压 、冲量和正压作用时间有最大值;温压炸药 中氧化剂用 K P 取代 A P 后 ,冲击波峰值超压和冲量数值略有降低 ,
正压作用时间缩短。
关键词 :温压炸药 ;铝氧摩尔 比;氧化剂 ;冲击波 ;正压作用时间;密闭空问
o f s h o c k wa v e r e a c h e d he t ma x i mu m v a l u e wh e n t h e A1 / O mo l e r a i t o Wa s a b o u t 0 . 6 .Th e o v e r p r e s s u r e a n d i mp u l s e o f t h e r mo b a r i c e x p l o s i v e u s i n g KP a s o x i d nt a Wa s s l i g h t l y l o we r ha t n ho t s e o f u s i n g AP s a o x i d a n t , a n d he t p o s i t i v e p h a s e t i me wa s
中 图 分 类 号 :T Q 5 6 4 文 献标 识 码 :A
I n f l u e n c e o f AF O Mo l e Ra t i o a n d S p e c i e s o f Ox i d a n t s o n t h e S h o c k W a v e P a r a me t e r s
王兴龙 ,王伯 良,赵 新颖 ,韩 早 ,李 席
( 南京理工大学 ,江苏 南京 ,2 1 0 0 9 4 )
摘
要:为研究温压炸药等体积装药条件下铝氧摩尔 比和氧化剂种类对其爆炸冲击波参数的影响 ,在密闭爆炸罐
中进行 内爆试验。 试验中保持温压炸药的主体炸药中 R D X与氧化剂配 比为 2: 1 , 改变温压炸药中铝粉含量及氧化剂种
nd a he t r e l a t i v e d e n s i t y o f e x p l o s i v e c h a r g e wa s 9 5 %. T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e o v e r p r e s s u r e , i mp u l s e nd a p o s i t i v e p h se a t i me
( Na n j i n g U n i v e r பைடு நூலகம் i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,Na n j i n g ,2 1 0 0 9 4 )
Ab s t r a c t : Th ei n f l u e n c eo f AY O mo l e r a t i o a n d s p e c i e s o f o x i d a n t so nt h e s h o c kwa v ep a r a me t e r so f he t r mo b a r i c e x p l o s i v e i n e q u a l v o l u me wa s s t u d i e d . Th e e x p l o s i o n e x p e i r me n t s we r e p e r f o r me d i n a c l o s e d e x p l o s i o n c h a mb e r . I n t h e e x p e r i me n t s , he t r a t i o b e t we e n RDX a n d o x i d a n t Wa s i n v a r i a n t nd a a l wa y s 2 : 1 , t h e c o n t e n t o f a l u mi nu m a n d t h e s p e c i e s o f o x i d a n t we r e d i fe r e n t ,
火 2 0 1 5 年0 4 月
工
品
I NI T I AT OR S&P YR O T E C HN I C S
2 0 1 5年第 2 期
文章 编 号 : 1 0 0 3 . 1 4 8 0( 2 0 1 5)0 2 . 0 0 1 0 . 0 4
等体积下铝氧摩尔 比与氧化剂种类对温压炸药 爆炸冲击波参数的影响
s h o r t e n.
Ke ywo r d s -T he r r a o b a r i ce x p l o s i v e  ̄ AI / O mo l e r a t i o  ̄ Ox i d a n t ;S h o c kwa v e ;T h ep o s i t i v e p h a s e t a l  ̄ e ;C o n f ne i ds p a c e
of The r mo ba r i c Ex pl o s i ve i n Equ a l Vo l um e
W ANG Xi n g — l o n g , W ANG Bo — l i a n g , Z HAO Xi n — y i n g , HAN Za o , L I Xi