温压炸药的爆炸温度
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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]。
温压弹的原理温压弹是一种利用高温高压气体产生爆炸的武器,其原理主要涉及热力学、气体动力学和爆炸学等多个学科领域。
下面将从温压弹的构成、爆炸过程和效果三个方面展开介绍。
一、温压弹的构成温压弹主要由外壳、装药、引信和燃料等组成。
其中,外壳是保护装药和燃料的容器,通常采用金属材料制成,如钢、铝等。
装药是产生高温高压气体的主要成分,通常采用高爆炸性的化学物质,如TNT、RDX等。
引信是触发装药爆炸的装置,通常采用电子、机械或化学等方式。
燃料是产生高温高压气体的辅助成分,通常采用铝粉、镁粉等金属粉末。
二、温压弹的爆炸过程温压弹的爆炸过程可以分为引爆、燃烧和爆炸三个阶段。
首先,引信触发装药爆炸,产生高温高压气体。
其次,燃料与氧气反应,产生更多的高温高压气体。
最后,高温高压气体迅速膨胀,产生爆炸效果。
在爆炸过程中,温压弹产生的高温高压气体可以达到几千摄氏度和几百万帕的压力,具有极强的杀伤力和破坏力。
同时,爆炸产生的冲击波和热辐射也会对周围环境和人员造成严重影响。
三、温压弹的效果温压弹的效果主要包括杀伤、破坏和震慑三个方面。
首先,温压弹的高温高压气体可以瞬间杀伤周围的人员和物体,造成严重的伤害和死亡。
其次,爆炸产生的冲击波和热辐射可以破坏周围的建筑、设施和装备,造成重大损失。
最后,温压弹的威力可以震慑敌人,使其失去战斗力和士气。
总之,温压弹是一种极具杀伤力和破坏力的武器,其原理涉及多个学科领域。
在使用温压弹时,需要注意安全和合法性,避免对无辜人员和环境造成不必要的伤害和影响。
爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的计算;2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:2.爆炸温度计算1)根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602 + 22.6N→4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO。
的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃) [4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
温压弹是什么武器
温压弹是高爆炸武器,利用高温和高压效应产生杀伤效果,引爆后可产生剧烈的燃烧,并向四周大量辐射热能,同时产生无孔不入的高压冲击波。
这种独特的杀伤效应是传统以破片或金属射流为主要杀伤手段的弹药所难以比拟的,因此特别适用于杀伤洞穴、地下工事、建筑物等封闭空间内的有生力量。
人们习惯上把采用温压战斗部的弹药称为温压武器,它可以是航空弹、火箭弹甚至是导弹等。
温压弹属于常规武器,但却具有超常规的杀伤威力和毁伤效果,因而国际上也喻其为穷国的“核”武器。
温压炸药兼具高能炸药和燃料空气炸药等特点,爆炸时可从周围的空气中吸取大量氧气,从而造成缺氧环境。
温压炸药中添加了铝、硼、硅、钛、镁、锆等物质的粉末,这些粉末在高温状态下燃烧并释放大量能量,能够大大增强温压炸药的热效应和压力效应。
RDX基炸药热起爆临界温度的测试及数值计算张亚坤1,智小琦1,李强2,范行华2,陈志斌2(1.中北大学机电工程学院,山西太原030051;2.晋西集团公司,山西太原030027)摘要:为了研究RDX基炸药在不同烤燃温度下的热分解规律,采用恒温控制技术,以1℃/min的升温速率对RDX基炸药进行了烤燃试验。
利用FLUENT软件对不同温度下的热爆炸延滞期进行了数值模拟。
结果表明,烤燃温度对RDX基炸药的热分解有重要影响,当恒定温度达到175℃时,RDX基炸药的分解速率发生明显变化。
数值模拟结果表明,当以1℃/min的升温速率加热至178℃恒定660min时,RDX基炸药发生了自加热反应,最终导致点火。
RDX基炸药发生自加热反应的临界温度为178℃。
关键词:爆炸力学;RDX基炸药;热安定性;恒温;烤燃试验;数值计算中图分类号:TJ55;O389文献标志码:A文章编号:1007-7812(2014)01-0039-05DeterminationandNumericalCalculationofThermalInitiationCriticalTemperatureofRDX-basedExplosiveZHANGYa-kun1,ZHIXiao-qi1,LIQiang2,FANXing-hua2,CHENZhi-bin2(1.SchoolofMechatronicEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China;2.JinxiIndustriesGroupCo.,LTD,Taiyuan030027,China)Abstract:TostudythethermaldecompositionruleofRDX-basedexplosiveatdifferentcook-offtemperatures,thecook-offtestwasperformedataheatingrateof1℃/minusingthermostatcontroltechnique.ThedelayperiodofthermalexplosionatdifferenttemperatureswassimulatedbyFLUENTsoftware.Resultsshowthatthecook-offtemperaturehasanimportanteffectonthermaldecompositionofRDX-basedexplosive.Whentheconstanttempera-turereachesto175℃,thedecompositionrateofRDX-basedexplosivechangessignificantly.Thenumericalsimula-tionresultsshowthatwhentheRDX-basedexplosiveheatsupto178℃ataheatingrateof1℃/minandmaintainsthetemperaturefor660min,theexplosiveoccurstheself-heatingreaction,eventuallyleadingtothermalinitiation.Thecriticaltemperatureofself-heatingreactionforRDX-basedexplosiveis178℃.Keywords:explosionmechanics;RDX-basedexplosive;thermalstability;constantambienttemperature;cook-offtest;numericalcalculation引言炸药的烤燃试验是检验和评估炸药热易损性的重要方法之一[1]。