炸药的性能.ppt

2023年2月26日星期日 第1页 性能参数主要有：、爆轰压力、作功能力、猛度和殉爆距离等。6.1 炸药的密度炸药的密度 理论密度（最大密度，晶体密度）：化合物，混合物 例：TNT：1.654 g/cm3,RDX：1.816 g/cm3,HMX：1.91 g/cm3 对混和物有：实际密度：均小于理论密度，也就是装填密度。空隙率：实际密度：实际密度的影响：炸药本身（不同），颗粒度及分布，颗粒形状，颗粒的表面特征，装药的加压压力。DiiiiiiTmvvm/%100)1(0TVmiT)1(0T6.炸药的性能 2023年2月26日星期日 第2页 6.2炸药爆速（略）炸药爆速（略）6.3炸药的爆轰压力炸药的爆轰压力（自学）爆速与爆轰压力的经验计算方法Kamlet方法 P.222与P.241 爆速与爆轰压力的实验测定自学 6.4炸药的作功能力炸药的作功能力（strength)1)一般概念一般概念 炸药的爆炸作用：炸药爆炸时对周围介质的各种机械作用，机械作用形式与爆炸时周围介质有关。(空气中、水中、土中爆炸现象简述）爆炸作用的范围 近区：爆炸产物的直接作用区。远区：冲击波作用区。2023年2月26日星期日 第3页 水中冲击波压力时程曲线示意图 2023年2月26日星期日 第4页 TNT炸药冲击波压力分布 2023年2月26日星期日 第5页 2)作功能力的理论表达式作功能力的理论表达式热力学分析热力学分析 热一律：系统内能的减少等于系统向环境传递的热量与系统对外界所作的功:由于爆炸过程十分迅速，系统来不及与外界进行热交换，可视为绝热过程绝热过程。dAdQdU定容爆炸 绝热膨胀(0)(1)(2)作功能力：炸药爆炸时对周围介质所作的总的机械功。123.nAAAAAE2023年2月26日星期日 第6页 21112()TTAcdTc TT 对绝热膨胀做功过程，因为过程绝热，故有：-dU=A （2）若内能只是温度的函数，则：dU=cdT（c为爆炸产物的比热）(3)由（2）、（3）式积分得爆轰产物膨胀过程所做的功为：（4）式中T1、T2分别是爆轰产物膨胀前后的温度，是爆轰产物的平均比热。1c再根据热力学第一定律，对瞬间完成的爆炸（定容爆炸定容爆炸），爆炸反应放出的热量全部用于内能的增加：dU=Qv （5）12 01 2023年2月26日星期日 第7页 类似有：QV=（6）T0炸药的初温（一般为环境温度），为T1、T0间的平均比热容。一般T0T1，所以 10TTcdTccc21210()c TT2c12TcQV如果 ，那么 （7）由（4）和（7）得：(8)若爆轰产物为理想气体且膨胀过程服从：PV=const,则有：（9）这就是炸药爆炸做功能力的理论表达式。这就是炸药爆炸做功能力的理论表达式。)1()(1221TTQTTcAV1112121()1(/)VVVVAQQPPQV1VQcT2023年2月26日星期日 第8页 作功能力的影响因素作功能力的影响因素：爆热 ,AQv1012(10)VVV 1vRc vcA1112121()1(/)VVVVAQQPPQV式中：Qv定容爆热；V比容；P压力；绝热指数；做功效率；下标1和2分别表示爆轰产物的初态(膨胀前）和终态（膨胀后）。2023年2月26日星期日 第9页 作功能力的实验测定 铅 法；弹道臼炮法；抛掷爆破漏斗法；水下爆炸测试方法；2023年2月26日星期日 第10页 6.5 炸药的猛度炸药的猛度 1）猛度的概念猛度的概念 猛度猛度：炸药爆炸时粉碎和破坏与其炸药爆炸时粉碎和破坏与其直接接触直接接触的物体的能力的物体的能力。局部破坏作用（是能量的一小部分）；发生在爆轰结束后的非常短的时间内；近距离范围内的作用。近距离才能足够高的压力，足够高的能量密度。PVconst2023年2月26日星期日 第11页 猛度猛度(直接的爆炸作用直接的爆炸作用)主要取决于爆轰的压力和作用时间。主要取决于爆轰的压力和作用时间。爆轰压力爆轰压力：比冲量：比冲量：对目标的作用时间；P 作用在目标上的压力。2201(3)4pDpdi2)猛度的理论表示猛度的理论表示 爆轰产物的动能；炸药的爆轰压力；爆炸气体产物动量；炸药的功率。（凝聚炸药）注：当爆轰产物对目标的作用时间当爆轰产物对目标的作用时间远大于目标本身的固有振动周期时，远大于目标本身的固有振动周期时，它对目标的破坏。它对目标的破坏。2023年2月26日星期日 第12页 对无侧向飞散的平面一维爆轰波，若目标为绝对刚体，可以推导得出，爆轰结束时作用在目标上的压力：22764pp 0882727ImDiPdhDss比冲量：（P2爆轰压力）无侧向飞散无侧向飞散：2023年2月26日星期日 第13页 实际爆炸时总有侧向飞散，这样只有一部分炸药的质量是有效的（对目标有作用）有效装药 ：只要确定了 就可以按上式计算有侧向飞散的比冲量。瞬时爆轰瞬时爆轰时，爆轰产物以相同的速度向各个方向飞散。对圆柱形装药，其底部或一端对目标的作用的有效药量为 ，显然只有当 时，有效装药量达到最大。若h2r，则 会减小。amamamrh20331rmah 2r r 1 2 3 4 5 6 h=2r时，6点和3点重合，此时侧向飞散 量最小。有侧向飞散有侧向飞散：2023年2月26日星期日 第14页 一端起爆，无侧向飞散情形：一端起爆，有侧向飞散情形：有效药高：获得最大有效装药的最小装药高度，mma940332rmadh25.2有效装药量有效装药量ma：2023年2月26日星期日 第15页 3）猛度的实验测定）猛度的实验测定 铅柱、铜柱压缩，猛度摆等。4）影响猛度的因素）影响猛度的因素 的影响：5）猛度与做功能力之间的关系）猛度与做功能力之间的关系 单体炸药：含铝混合炸药：不一定不一定。D、BAD2DPi 猛度h的影响：h2.25d 2023年2月26日星期日 第16页 6.6 殉爆距离殉爆距离 殉爆现象：殉爆的机制（或引起殉爆的3种途径）：，。殉爆的影响因素：，。6.7 有毒气体有毒气体 概念：概念：CO，NOx 我国规定：煤矿许用炸药爆炸后产生的有毒气体总量不超过100L/kg,(以CO量计算，Nox毒性大，按6.5倍CO量折算）生成有毒气体的影响因素：生成有毒气体的影响因素：氧平衡，反应的完全性，爆破介质与包装，爆破堵塞情况。L