有限空间内温压炸药释能规律研究
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]。
坑道内温压炸药冲击波传播特性的试验研究
坑道内温压炸药冲击波传播特性的试验研究许珂;李秀地;毛怀源;芦天翊【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2018(035)003【摘要】为弄清温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播特性,考虑实际坑道口部特征,使用厚壁钢管和钢板加工了模型试验坑道.利用安装在模型坑道侧壁的压力传感器,分别实测了HMX基温压炸药和TNT口外爆炸时坑道内不同距离处的冲击波波形.通过对比分析,研究了该温压炸药冲击波波形及其参数在坑道内的传播特征.试验结果表明:温压炸药波形具有冲击波的典型特征,该温压炸药爆炸冲击波传播速度、超压峰值、正压持时和正向冲量均大于TNT,坑道深处其平均超压峰值、正压持时和正向冲量分别为TNT的1.19、1.31和1.53倍.利用坑道内冲击波传播的经验公式反推,得到试验用温压炸药爆炸冲击波超压峰值和正向冲量的平均等效TNT当量系数分别为1.79和1.99.表明该温压炸药冲击波比TNT具有更大的威力.【总页数】7页(P42-48)【作者】许珂;李秀地;毛怀源;芦天翊【作者单位】陆军勤务学院军事设施系,重庆 401311;陆军勤务学院军事设施系,重庆 401311;陆军勤务学院军事设施系,重庆 401311;陆军勤务学院军事设施系,重庆 401311【正文语种】中文【中图分类】O389【相关文献】1.温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播规律研究 [J], 耿振刚;李秀地;苗朝阳;方浩2.坑道口部B炸药爆炸冲击波传播速度模型试验研究 [J], 任新见;张庆明;薛一江3.坑道内冲击波冲量传播规律的试验研究 [J], 李秀地;郑颖人;郑云木;辛凯4.坑道内温压炸药的爆炸热效应研究 [J], 闫潇敏;苏健军;李芝绒;苟兵旺;张玉磊5.复杂坑道内温压炸药冲击波效应试验研究 [J], 苟兵旺;李芝绒;闫潇敏;张玉磊;潘文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
密闭空间中复合装药的能量释放特性
密闭空间中复合装药的能量释放特性
张学瑞;周涛
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2024(44)6
【摘要】为研究密闭空间中复合装药能量的释放特性,设计了一种同轴复合装药,其内层为温压炸药,外层为不同组分的混合燃料,混合燃料主要由铝/聚四氟乙烯
(Al/PTFE)活性材料或硼基燃料组成,利用密闭爆炸装置开展了复合装药的内爆炸试验,获取了壁面冲击波超压和准静态压力。
试验结果表明:相同质量、不同硼基燃料含量的复合装药在密闭空间内爆炸,产生的准静态压力随着硼基燃料含量的增加呈现先升高后降低的趋势,硼基燃料分解产物参与二次反应的最佳体积分数在1.0%左右;对于复合装药,密闭空间中氧气含量有限,当参与二次反应的物质浓度达到一定阈值时,无论是提高点火能量还是提高反应物浓度,准静态压力都无法获得高效提升,能量利用率没有提高。
【总页数】9页(P39-47)
【作者】张学瑞;周涛
【作者单位】西安近代化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O381;TQ560.7
【相关文献】
1.密闭空间内六硝基六氮杂异伍兹烷基复合炸药能量释放特性
2.复合装药密闭空间爆炸能量释放特性
3.DNTF基层状复合温压装药爆炸过程及能量释放特性
4.空爆条件下硼基燃料对Al/PTFE复合装药能量输出特性的影响
5.不同装药形态铝粉对装药爆炸能量释放特性的影响研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
坑道口部温压炸药爆炸热效应与冲击波传播规律实验研究
坑道口部温压炸药爆炸热效应与冲击波传播规律实验研究纪玉国;张国凯;李干;王振;姚箭;李杰;邓树新;王明洋;吴红晓;何勇
【期刊名称】《南京理工大学学报》
【年(卷),期】2022(46)6
【摘要】为研究坑道约束作用对于温压炸药爆炸释能过程的影响规律,基于典型长直坑道开展了口外、堵口和口内3种爆炸模式的温压炸药爆炸实验研究。
结合多种测试技术对爆炸热效应特征参数以及冲击波压力进行了研究,分析了火球尺寸、辐射亮度、温度变化趋势等热效应参数,阐明了冲击波波形演化过程、冲击波超压峰值、正相作用时间和冲击波比冲量等特征参数的变化规律。
研究结果表明,在近坑道口爆炸时,温压炸药中铝粉的后燃反应强度会随着约束增强而不断增强,形成的火球高温范围更广,冲击波强度更高。
在形成稳定波形后,口内爆炸正压作用时间为口外爆炸的1.43~1.57倍,冲击波超压峰值当量相当于口外爆炸的2倍。
【总页数】10页(P649-658)
【作者】纪玉国;张国凯;李干;王振;姚箭;李杰;邓树新;王明洋;吴红晓;何勇
【作者单位】南京理工大学机械工程学院;陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;中国人民解放军96911部队
【正文语种】中文
【中图分类】TJ55
【相关文献】
1.温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播规律研究
2.坑道口部B炸药爆炸冲击波传播速度模型试验研究
3.多级穿廊结构坑道口部内爆炸冲击波传播规律的实验研究
4.坑道内温压炸药的爆炸热效应研究
5.温压炸药爆炸冲击波在爆炸堡内的传播规律
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有限空间内部爆炸研究进展
摘 要 ： 分 析 了有 限 空 间 内爆 炸 的 能 量 释 放 特 点 和 毁 伤 方 式 ， 从 冲击 波 特 性 、 热效应 、 准静态压力 、 结构动态响应 、 数值模拟 、 炸 药 综 合 威 力 评 估 ６方 面 综 述 了 有 限 空 间 内爆 炸 作 用 的研 究 ， 认 为应建立表征 内爆威力 的屋顶举起实 验装置 ， 加 强 多 毁 伤 元 耦 合 作 用 对 目标 破 坏 的研 究 ， 将 屋 顶 举 起 作 功 能 力 和准 静 态 压力 纳入 内爆 炸 威 力 评 估 体 系 ， 建立科学 、 有 效 的 内 爆 炸 威 力 评估 方法 。 关键词 ： 爆 炸 力 学 ；有 限 空 间 内爆 炸 ；冲击 波 屋 顶 举 起 ；准 静 态 压 力
标， 侵彻技 术 和钻地 武器 得到 厂迅 速发 展 ， 涌现 了钻地
值模 拟 、 炸 药综 合威 力评估 方 面的研 究进展 ， 为 深入研 究 内爆 炸 作用 特性 和规 律 ， 揭示 弹药 有 限 空 间 内爆 炸 的毁 伤机 理 ， 提 高钻 地类 武器 弹药 的研发 、 毁伤 效能 预 估 和防护 工程 设计 提供一 定参 考和 借鉴 。
致使 有 限空 间 内爆 炸 特 征参 量 的动 态 测 试 、 表 征 及 毁
与 开放环 境相 比 ， 弹药在 密 闭／ 半密 闭空 问 内爆 炸 具有 以下特征 ：（ １ ）约 束结构 与爆 炸产 物耦 合 作用 产 生紊 流 ， 反射 冲击 波加 热 爆 轰 产物 且 金 属 粒子 可 能 产 生 破碎 ， 使爆轰产物与空气混合更充分 ， 反 应 效 率 更 高， 能量 释放 更充 分 ， 见图 １ ；（ ２ ）壁 面反 射 产生 冲 击 波多 峰现 象 ， 能 量利用 率 提高 ；（ ３ ）热效 应 显著 ， 有 效 作用 时 间更长 ；（ ４ ） 爆 轰产 物 气 体在 约 束 环境 内形
某温压炸药的爆炸特性研究
某温压炸药的爆炸特性研究本文对温压炸药的爆炸特性进行研究,主要从爆轰参数、野外静爆条件下的冲击波参数、有限空间内的冲击波特性这三个方面进行了分析。
对温压炸药的爆速和爆压进行了计算与试验研究,获得了可靠的计算方法,由计算结果可知温压炸药兼具高能炸药和云爆剂体积爆炸的特点,且铝粉含量越高,其爆速与爆压值越小。
通过野外静爆试验对比温压炸药和TNT的冲击波参数,可知不同距离处温压炸药的入射压、正压作用时间及入射冲量均高于TNT；对比不同含铝量温压炸药的冲击波参数,可知铝粉含量在30%左右的冲击波参量比较理想。
借助爆炸相似律,得到温压炸药爆炸超压的TNT比当量为1.76,在本文的试验条件下,温压炸药爆炸反应的能量利用率为65.41%,组分中含有的可燃元素(Al、C、H)并没有完全反应。
对有限空间静爆试验测得的冲击波压力—时间曲线分两个部分进行分析,结果表明,第一部分为冲击波未发生反射之前的压力变化,其初始参量与变化规律都与开放空间一致；第二部分为初始冲击波经过壁面反射后的压力变化。
冲击波参数数据显示,第二部分作用时间可达到270ms左右,是主冲击波正压作用时间的90-250倍；总冲量较大,最高可达到4000Pa·s左右,是主冲击波冲量的20-200倍；每条压力时间曲线上都有6-17个脉冲峰。
利用有限元分析程序AUTODYN对有限空间内温压炸药的静爆过程进行数值模拟,模拟结果与试验值相比,超压值较小,正压作用时间较大,冲量吻合较好。
模拟得到的冲击波云图显示,在40ms 内,冲击波在侧壁面发生两次反射、顶部两次反射以及空间内两次聚焦,聚焦点的压力最高达4MPa。
由冲击波到达时间随距离的变化关系曲线以及爆炸火球的发展曲线可知,在爆炸后5.3ms-5.8ms左右,冲击波与后燃反应之间产生相互的支持推动作用,后燃反应使冲击波的衰减速率逐渐降低,冲击波加强了后燃反应,爆炸火球半径达到1.7m-2.1m。
含铝炸药能量释放规律研究
含铝炸药能量释放规律研究本文围绕含铝炸药有限空间能量释放问题,通过理论分析、爆热试验和有限空间静爆等方法,对含铝炸药的能量释放参数以及有限空间内炸药爆轰性能进行研究。
主要研究成果如下:通过理论分析和计算,在含铝炸药三个反应阶段上区分了四个含铝炸药能量释放参数,即爆轰热(Qd)、爆热(Qv)、后燃热(QA)、燃烧热(Qc),根据反应特性和反应阶段,区分了含铝炸药在不同条件下的能量释放问题。
并且通过经验计算,获得了 CHNO类单质炸药和含铝炸药爆热的经验计算公式和影响因素。
通过爆热系统,分析了 HMX/Al和RDX/Al/AP两体系中,铝粉含量、RDX/AP比值和气氛环境对含铝炸药爆热释放的影响;并对HMX/Al气态爆轰产物进行收集和定量分析。
结果表明含铝量为10%～40%时,炸药爆热随含铝量升高而升高;当铝粉质量恒定为32%时,RDX/AP比值1.1左右较为适宜;气氛环境对含铝炸药能量释放影响显著,0.1 MPa空气环境比0.1 MPa氮气环境下爆热值提高了 20%。
利用气相色谱和VLWR热力学程序对HMX/Al/WAX 85/10/5和HMX/Al/WAX 75/20/5爆轰参数和气态产物组成进行试验研究和理论分析,结果表明,试验铝粉反应度分别为94.9%和89%;当铝含量为10%～20%爆轰产物中氢气和一氧化碳随铝粉质量提高而提高;VLWR热力学程序通过假定反应区铝粉反应度为30%,计算得到含铝炸药爆速及爆压,但是由于含铝炸药非理想特性,约有60%铝粉在反应区后与爆轰产物发生反应放出热量,此部分能量可被爆热系统有效测量。
结果表明铝粉在反应区内和反应区外都有参与爆轰反应。
通过有限空间静爆试验及数值仿真,测定了HMX/Al系列含铝炸药爆炸冲击波超压、冲量及铝粉二次反应速率方程。
实验表明:铝含量在10%～30%时,主冲击波正压作用时间和冲量随铝粉含量升高而升高,超压峰值随铝含量升高而降低。
采用AUTODYN软件对该过程进行数值模拟,数值模拟结果与试验冲击波曲线峰值、冲量及衰减时间较为吻合,Miller 模型中二次反应速率方程能较为合理地描述含铝炸药后燃特性。
高含铝炸药能量释放规律及表征
高含铝炸药能量释放规律及表征
本文主要通过理论计算、开放空间静爆试验、有限空间静爆试验和水下爆炸试验四种方法,研究主体组分对高含铝炸药爆炸能量的影响,指导配方设计。
通过理论计算,获得主体组分对高含铝炸药爆速、爆压、爆轰热、爆热、爆温和燃烧热变化规律。
通过开放空间静爆试验,分析RDX/(RDX+AP)值及含铝量对高含铝炸药能量释放的影响。
分析了主要组分对冲击波的超压、冲量和爆炸火球的最高温度、最大直径的影响。
通过有限空间静爆试验,研究含铝量对高含铝炸药能量释放的影响,分析了冲击波超压和冲量变化规律。
设计了多谱线测温系统的标定方法,得到了铝粉爆燃状态下辐射信号,从而对高含铝炸药爆炸温度展开动态测量,结果表明其爆炸温度能够达到3300K,后燃温度能够较长时间保持在1500K以上,得出了高含铝炸药爆炸温度及后燃温度随含铝量的变化规律；并从爆炸温度角度分析了高含铝炸药的爆炸过程。
水下爆炸是测量高含铝炸药能量最为适合的方法,通过水下爆炸试验分析了含铝量、气氛种类及气氛压力对高含铝炸药冲击波能、气泡能和总能量的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有限空间内温压炸药释能规律研究
温压炸药是典型的非理想炸药,其释能过程与常规炸药有所不同,为了研究它在有限空间内的作用特点,本文采用理论计算和数值模拟研究其爆炸特性。
针对温压炸药的应用,在计算爆炸参数的基础上,设计有限空间试验,研究铝粉粒径和含量、氧化剂种类、主体组分配比对温压炸药能量释放的影响。
主要研究内容如下:通过理论分析和经验公式计算,研究温压炸药主体组分配比对爆炸性能的影响规律;并利用能量计算软件,获得铝粉含量和形状、KP含量对温压炸药后燃能量释放的影响规律,提出优化后燃热和后燃温度的方法。
通过有限空间试验,研究了铝粉含量和粒径对温压炸药能量释放的影响,并采用差示扫描量热仪(DSC)研究铝粉粒径对温压炸药热分解性能的影响。
结果表明,含铝量为30%的配方主冲击波超压峰值和冲量最大,含铝量为35%的配方次之,含铝量为40%的配方最小。
铝粉粒径对温压炸药在有限空间的爆炸能量有较大影响,含粒径为3 μm的2#配方在各距离处的超压较含粒径为40 nm 的1#配方提升了 6.0%以上,较3#含粒径为35 μm的3#配方提升了 10%以上;三组配方的热安定性均随着铝粉粒径的减小而降低,活化能最大降幅达31.1%,TP0值最大降低了 11.7 ℃。
对温压炸药有限空间试验进行数值模拟,模拟得到的冲击波峰值超压、冲量和准静态压力与试验结果吻合较好,误差均控制在9%以内。
通过改变温压炸药中氧化剂种类和主体组分配比,从爆炸火球温度、冲击波超压等方面研究其在有限空间内的释能规律。
测试结果表明,对比含KP和AP的两组温压炸药配方,含AP配方的超压和冲量略高于含KP的配方,含AP的配方的火球最高温度高于含KP的配方,但其温度衰减更快。
在试验配比范围内,超压和冲量值随着HMX比例的增加而增加,当KP 的含量增加时,正压作用时间也会延长,HMX/(HMX+KP)的比例在0.83以下时,火球的最高温度随KP含量的增加而增加。