4炸药的燃烧资料教程
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燃速与压力的关系满足以下公式:
un abPv
4.3.3速燃炸药的燃烧
速燃炸药:挥发性小于难挥发性炸药的炸药。 特点:燃烧在凝聚相的反应速度很快,放出
大量的气体产物和热量,使凝聚相表 面发生迸裂,气体产物夹带着未反应 的炸药进入气相,在气相中反应,在 距表面较远处结束反应。
4.4燃烧转爆轰
4.1.1燃烧转爆轰现象 1.可燃性混合气体的燃烧转爆轰(略) 2.凝聚相炸药的燃烧转爆轰
难挥发性炸药的燃烧反应是在凝聚相内 进行的。
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
根据难挥发性炸药自身的特点,它的燃 烧过程可分为三个阶段:
(1)凝聚相反应阶段 (2)气相中间反应阶段 (3)气相燃烧阶段
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
特点:第一阶段在凝聚相中进行,反应速度 最小,不受压力的影响,只取决于温 度;二、三阶段存在气相,所以受压 力影响。
渗透作用增大
4.5.2压力的影响
1.起爆药的燃烧 低于1个大气压时可以稳定燃烧,u=a+bP, 高于1个大气压由燃烧转为爆轰
2.猛炸药的燃烧 一定压力范围可以稳定燃烧,u=a+bP,低 压下不能燃烧,如压力小于0.0067MPa
4.5.2压力的影响
3.火药的燃烧 (1)无烟火药
uwk.baidu.comabpn
(2)有烟火药
4.5.5装药直径的影响
同稳定爆轰类似,存在临界直径,即能保证 炸药稳定燃烧的最小装药直径。 原因:小直径装药的炸药在燃烧中,散热的
比表面增大,增大了热量从药柱侧表 面的散失。
4.5.6装药密度的影响
装药密度增大,炸药燃烧速度减小。 原因:密度增大会导致炸药颗粒间的空隙减
小,阻碍了热气体向深层炸药的渗透, 热量减小。
u bpn
4.无气体药剂 燃速为常数,与压力无关
4.5.2压力的影响
5.稳定燃烧的压力界限 压力上限:炸药保持稳定燃烧不转为爆轰的
最高压力。 压力下限:炸药保持稳定燃烧不转为熄灭的
最低压力。 压力对燃速的影响最大,一定范围内, 压力越过,燃速越大,压力大可能转为爆轰 压力小可能转为熄灭。
4.5.3初始温度的影响 炸药燃速随温度的升高而增大(经验公式) 4.5.4装药外壳材料的影响 外壳的材料(导热系数) 外壳的厚度
4.5.1炸药性质的影响
主要分为4个方面: (1)炸药的化学反应速度和从反应区到原炸药
层的热传导速度 (2)炸药本身的热传导系数 (3)炸药的挥发性 (4)炸药组成的配比(混合炸药)
4.5.2压力的影响
炸药燃速随压力增大的原因: 1.压力大,气相活化分子的碰撞机会大,气
相反应速度大; 2.压力大,气相高温产物向凝聚相炸药内部
线速度:
un
V S
V:单位时间内燃烧的炸药体积 S:火焰阵面的总面积 质量燃烧速度:
um un
ρ:炸药的密度
4.1.2燃烧速度的表示方法
根据燃烧速度的变化将燃烧分为稳定燃 烧和不稳定燃烧两类。
稳定燃烧:燃速不变 不稳定燃烧:转为爆轰
熄灭
4.3凝聚炸药的燃烧
不同类型的凝聚相炸药,燃烧反应的相 态不同,从而燃烧的历程也大不相同。 4.3.1易挥发性炸药的燃烧 易挥发性炸药:沸点或升华温度低于凝聚相
第四章 炸药的燃烧
4.1概述
火药、烟火药——燃烧 起爆药、猛炸药——燃烧,然后转为爆轰 目的:进行炸药的设计、研究、使用和安全
生产
4.1.1炸药燃烧的特点
炸药燃烧与一般燃料的燃烧的区别: 燃料燃烧:外界供氧、燃速缓慢 炸药燃烧:自身供氧、燃烧快速,有时可转
变为爆燃或爆轰
4.1.2燃烧速度的表示方法
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
在稳定燃烧过程中,炸药的气化区和燃 烧反应区沿炸药移动的速度是相同的。
特点:先气化后燃烧。即:首先是由凝 聚相炸药吸收热量而蒸发成蒸气,燃烧在气 相中进行,气相不断得到凝聚相蒸发的补充。
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
难挥发性炸药:受热时不能气化,温度升到 炸药沸点之前其自身便发生 分解的炸药。
中快速化学反应温度的炸药。
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
由易挥发性炸药的特点得出:该炸药在 燃烧时,火焰区的热量将通过加热未反应的 炸药层而进入凝聚相,使凝聚相不断被蒸发 成蒸气状态,燃烧的化学反应在蒸气相中不 断进行。
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
图4.5给出了易挥发性炸药的燃烧示意 图,从图中我们看出:易挥发性炸药的燃 烧过程分为以下三个阶段: (1)炸药受热达到沸点TK气化 (2)温度继续升高,达到发火点开始燃烧 (3)燃烧生成产物,温度达到产物温度T2
机理:燃烧产物来不及扩散,使反应区的 压力不断增加,导致燃速也增加, 当燃速达到临界值时,燃烧被破坏 转变为爆轰。
2.凝聚相炸药的燃烧转爆轰
燃烧转爆轰的过程大致分为4个阶段(可结合 小尺寸装药下的燃烧转爆轰来理解)
凝聚相炸药燃烧转爆轰的实验研究得出的结论 (5条)
4.5影响炸药燃烧速度的因素
炸药燃烧过程是以燃烧反应波的形式传 播的,燃烧波在传播中反应区的能量是通过 热传导、辐射以及燃烧气体产物的扩散作用 向下层传播的,因此燃烧传播速度与炸药性 质、压力、初始温度、装药直径和密度以及 有无外壳等因素有关。
un abPv
4.3.3速燃炸药的燃烧
速燃炸药:挥发性小于难挥发性炸药的炸药。 特点:燃烧在凝聚相的反应速度很快,放出
大量的气体产物和热量,使凝聚相表 面发生迸裂,气体产物夹带着未反应 的炸药进入气相,在气相中反应,在 距表面较远处结束反应。
4.4燃烧转爆轰
4.1.1燃烧转爆轰现象 1.可燃性混合气体的燃烧转爆轰(略) 2.凝聚相炸药的燃烧转爆轰
难挥发性炸药的燃烧反应是在凝聚相内 进行的。
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
根据难挥发性炸药自身的特点,它的燃 烧过程可分为三个阶段:
(1)凝聚相反应阶段 (2)气相中间反应阶段 (3)气相燃烧阶段
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
特点:第一阶段在凝聚相中进行,反应速度 最小,不受压力的影响,只取决于温 度;二、三阶段存在气相,所以受压 力影响。
渗透作用增大
4.5.2压力的影响
1.起爆药的燃烧 低于1个大气压时可以稳定燃烧,u=a+bP, 高于1个大气压由燃烧转为爆轰
2.猛炸药的燃烧 一定压力范围可以稳定燃烧,u=a+bP,低 压下不能燃烧,如压力小于0.0067MPa
4.5.2压力的影响
3.火药的燃烧 (1)无烟火药
uwk.baidu.comabpn
(2)有烟火药
4.5.5装药直径的影响
同稳定爆轰类似,存在临界直径,即能保证 炸药稳定燃烧的最小装药直径。 原因:小直径装药的炸药在燃烧中,散热的
比表面增大,增大了热量从药柱侧表 面的散失。
4.5.6装药密度的影响
装药密度增大,炸药燃烧速度减小。 原因:密度增大会导致炸药颗粒间的空隙减
小,阻碍了热气体向深层炸药的渗透, 热量减小。
u bpn
4.无气体药剂 燃速为常数,与压力无关
4.5.2压力的影响
5.稳定燃烧的压力界限 压力上限:炸药保持稳定燃烧不转为爆轰的
最高压力。 压力下限:炸药保持稳定燃烧不转为熄灭的
最低压力。 压力对燃速的影响最大,一定范围内, 压力越过,燃速越大,压力大可能转为爆轰 压力小可能转为熄灭。
4.5.3初始温度的影响 炸药燃速随温度的升高而增大(经验公式) 4.5.4装药外壳材料的影响 外壳的材料(导热系数) 外壳的厚度
4.5.1炸药性质的影响
主要分为4个方面: (1)炸药的化学反应速度和从反应区到原炸药
层的热传导速度 (2)炸药本身的热传导系数 (3)炸药的挥发性 (4)炸药组成的配比(混合炸药)
4.5.2压力的影响
炸药燃速随压力增大的原因: 1.压力大,气相活化分子的碰撞机会大,气
相反应速度大; 2.压力大,气相高温产物向凝聚相炸药内部
线速度:
un
V S
V:单位时间内燃烧的炸药体积 S:火焰阵面的总面积 质量燃烧速度:
um un
ρ:炸药的密度
4.1.2燃烧速度的表示方法
根据燃烧速度的变化将燃烧分为稳定燃 烧和不稳定燃烧两类。
稳定燃烧:燃速不变 不稳定燃烧:转为爆轰
熄灭
4.3凝聚炸药的燃烧
不同类型的凝聚相炸药,燃烧反应的相 态不同,从而燃烧的历程也大不相同。 4.3.1易挥发性炸药的燃烧 易挥发性炸药:沸点或升华温度低于凝聚相
第四章 炸药的燃烧
4.1概述
火药、烟火药——燃烧 起爆药、猛炸药——燃烧,然后转为爆轰 目的:进行炸药的设计、研究、使用和安全
生产
4.1.1炸药燃烧的特点
炸药燃烧与一般燃料的燃烧的区别: 燃料燃烧:外界供氧、燃速缓慢 炸药燃烧:自身供氧、燃烧快速,有时可转
变为爆燃或爆轰
4.1.2燃烧速度的表示方法
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
在稳定燃烧过程中,炸药的气化区和燃 烧反应区沿炸药移动的速度是相同的。
特点:先气化后燃烧。即:首先是由凝 聚相炸药吸收热量而蒸发成蒸气,燃烧在气 相中进行,气相不断得到凝聚相蒸发的补充。
4.3.2难挥发性炸药的燃烧
难挥发性炸药:受热时不能气化,温度升到 炸药沸点之前其自身便发生 分解的炸药。
中快速化学反应温度的炸药。
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
由易挥发性炸药的特点得出:该炸药在 燃烧时,火焰区的热量将通过加热未反应的 炸药层而进入凝聚相,使凝聚相不断被蒸发 成蒸气状态,燃烧的化学反应在蒸气相中不 断进行。
4.3.1易挥发性炸药的燃烧
图4.5给出了易挥发性炸药的燃烧示意 图,从图中我们看出:易挥发性炸药的燃 烧过程分为以下三个阶段: (1)炸药受热达到沸点TK气化 (2)温度继续升高,达到发火点开始燃烧 (3)燃烧生成产物,温度达到产物温度T2
机理:燃烧产物来不及扩散,使反应区的 压力不断增加,导致燃速也增加, 当燃速达到临界值时,燃烧被破坏 转变为爆轰。
2.凝聚相炸药的燃烧转爆轰
燃烧转爆轰的过程大致分为4个阶段(可结合 小尺寸装药下的燃烧转爆轰来理解)
凝聚相炸药燃烧转爆轰的实验研究得出的结论 (5条)
4.5影响炸药燃烧速度的因素
炸药燃烧过程是以燃烧反应波的形式传 播的,燃烧波在传播中反应区的能量是通过 热传导、辐射以及燃烧气体产物的扩散作用 向下层传播的,因此燃烧传播速度与炸药性 质、压力、初始温度、装药直径和密度以及 有无外壳等因素有关。