2022年医学专题—炸药的性能.ppt

2023/6/27,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(kngx)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。,6.炸药(zhyo)的性能,第一页，共十七页。,2023/6/27,第2页,6.2炸药(zhyo)爆速（略）6.3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（strength)1)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(fnwi)近区：爆炸产物的直接作用区。远区：冲击波作用区。,第二页，共十七页。,2023/6/27,第3页,水中冲击波压力(yl)时程曲线示意图,第三页，共十七页。,2023/6/27,第4页,TNT炸药(zhyo)冲击波压力分布,第四页，共十七页。,2023/6/27,第5页,2)作功能力的理论表达式热力学分析热一律：系统内能(ni nn)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。,定容爆炸(bozh),绝热膨胀,(0),(1),(2),作功能力：炸药爆炸(bozh)时对周围介质所作的总的机械功。,第五页，共十七页。,2023/6/27,第6页,对绝热膨胀做功过程，因为(yn wi)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。,再根据热力学第一定律，对瞬间完成的爆炸(bozh)（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,第六页，共十七页。,2023/6/27,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(pngjn)比热容。一般T0T1，所以,如果，那么（7）由（4）和（7）得：(8)若爆轰产物(chnw)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。,第七页，共十七页。,2023/6/27,第8页,作功能力(nngl)的影响因素：爆热,式中：Qv定容爆热；V比容；P压力；绝热指数；做功(zugng)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）。,第八页，共十七页。,2023/6/27,第9页,作功能力(nngl)的实验测定,铅 法；弹道臼炮法；抛掷爆破(bop)漏斗法；水下爆炸测试方法；,第九页，共十七页。,2023/6/27,第10页,6.5 炸药的猛度1）猛度的概念猛度：炸药爆炸时粉碎和破坏与其直接接触的物体的能力。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(shjin)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。,第十页，共十七页。,2023/6/27,第11页,猛度(直接的爆炸作用)主要(zhyo)取决于爆轰的压力和作用时间。爆轰压力：比冲量：对目标的作用时间；P 作用在目标上的压力。,2)猛度的理论(lln)表示,爆轰产物的动能；炸药的爆轰压力；爆炸(bozh)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远大于目标本身的固有振动周期时，它对目标的破坏。,第十一页，共十七页。,2023/6/27,第12页,对无侧向(c xin)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：,比冲量(chngling)：,（P2爆轰压力(yl)）,无侧向飞散：,第十二页，共十七页。,2023/6/27,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。瞬时爆轰时，爆轰产物以相同(xin tn)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。,h,2r,r,1,2,3,4,5,6,h=2r时，6点和3点重合(chngh)，此时侧向飞散量最小。,有侧向(c xin)飞散：,第十三页，共十七页。,2023/6/27,第14页,一端起爆，无侧向飞散情形(qng xing)：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，,有效(yuxio)装药量ma：,第十四页，共十七页。,2023/6/27,第15页,3）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(yn s)的影响：5）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。,h的影响(yngxing)：h2.25d,第十五页，共十七页。,2023/6/27,第16页,6.6 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：氧平衡，反应的完全性，爆破介质与包装(bozhung)，爆破堵塞情况。,L,第十六页，共十七页。,内容(nirng)总结,性能参数主要有：、爆轰压力、作功能力、猛度和殉爆距离等。实际密度：均小于理论密度，也就是装填密度。爆速与爆轰压力的经验计算方法Kamlet方法 P.222与P.241。(空气中、水中、土中爆炸现象简述）。若内能只是温度的函数，则：dU=cdT（c为爆炸产物的比热）(3)。局部破坏作用（是能量的一小部分）。实际爆炸时总有侧向飞散，这样只有一部分炸药的质量(zhling)是有效的（对目标有作用）。16,第十七页，共十七页。,