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1、第四章 冲 击 波 起 爆,以爆炸理论中活塞压力突变扰动模型为例引入冲击波概念。 冲击波起爆属热爆炸机理（化学爆炸） 隔板起爆器（金属板）殉爆 （中间存在空间介质）,第一节 均相炸药冲击波起爆 介绍起爆特性测试装置。 雷管是点起爆源，产生的冲击波是球面波。,平面波发生器有两种：1)组合装药；2)加惰性块。组合装药加惰性块,爆轰成长过程测定：硝基甲烷NM，冲击波推动炸药上移，炸药密度变大（能量密度加大） 产生，到A点炸药未受冲击波压缩时，炸药已开始爆轰，因而密度未增加，其爆速D ,特点: 1)从冲击波到爆轰波的过渡是突然发生的,两波轨迹线在分界点呈折线状； 2)在界面上的一层炸药受冲击波作用后,
2、需经过一段时间延时再同时起爆； 3)出现超速爆轰现象。 延滞期: H.W.Hubard 提出冲击波起爆延滞期公式:,Z频率因子，,N反应级数，,（反应产物温度）,Q反应热,活化能,化简,（经初始冲击波压缩后的药温）,（活化温度）,进一步简化：,对NM讲：,超速爆轰速度,其中，D0,正常爆轰速度 up质点速度,对NM（硝基甲苯）,=6.30+,+ 3.20,由质量守衡定律：,（ 冲击波影响部分炸药质量）,代入,公式，则,第二节 非冲击相炸药冲击起爆 非均相特点：1）界面多冲击波有折射，反射发生； 2）多相化学反应不可能同一。 热点随温度位置的不同，产生不同热点，不产生在同一界面上，因而上下左右前
3、后有许多热点，属多点起爆机理。起爆深度的炸药在爆轰波前而消耗掉了。,区别 均相 非均相,1） 跃变（冲击爆轰） 渐变,2）,(10%) 无,3） 炸药反应在界面薄层同时发生,热分散，先后，多点,4） 热化学参数Q、E起主要作用,微观结构（均匀性等）起主要作用,5） 冲击波不导电（不反应）在延滞期前,延滞期内导电（化学反应）,6） T、P爆炸发生（起决定作用）,T、P不起作用，决定微观结构,第三节 冲击波起爆临界能量 统计数学观点，如50%爆炸能量表示临界能量：,其中k和炸药有关的常数；,两边取对数得：,炸药内部及飞片内部存在冲击阻抗，设：,则,设飞片面积为1，时间亦为1,则,（P压力；A面积=
4、力；,时间）,（P飞片产生的冲击波压力）,（D冲击波阻抗）,则,=常数，该式受下列因素影响：,1）炸药种类；,2）飞片速度（3.0GPa）临界值,3）炸药密度,，,（临界能量），原因：,气泡少传热加速EC（需能量）,4) (飞片厚)，条件：,第四节 起爆深度,起爆过程： 冲击波增大， 趋于D，t0, d0即 强冲击波起爆开始以正常爆速进行爆轰。 起爆深度 影响因素,1）起爆冲击压力PLn = + lnP (直线关系),装药密度和炸药粒度增大 增大 晶体粒度增大， 增大起爆深度 与起爆延滞期对应关系 增大 t 增大,炸药的DDT（Deflagration to Detonation Transi
5、tion）有关爆轰转变及炸药爆轰基础理论研究 属流体力学中的二相流。,第一段 平行层燃烧第二段 对流燃烧 也有分成I阶段DST第三段 稳定对流燃烧第四段 低速爆轰 阶段 阶段是SDT第五段 高速爆轰,燃烧转爆轰过程 激发能量燃烧加速压缩波压力叠加冲击波爆轰 DDT =DST + SDT,燃烧转爆轰 燃烧转冲击波 冲击波转爆轰,影响DDT过程因素1）炸药本身 PbN6PETNTNT工业炸药 （由易到难）2）密度,现实意义就是开展无起爆药雷管研究 选较敏感的猛炸药（662炸药、PETN、RDX ） 粒度小，比表面积大（多点起爆机理），细度大 装药密度小，易湍流燃烧转爆轰，密度与粒 度构成透气度（孔隙率）有最佳范围 DDT段壳体约束强度高,冲击波引爆深度计算 LA7425 炸药看成粘流体一相燃烧，另一相冲击波（两相流）冲击波起爆的临界面积（侧向稀疏波侵入）,复习思考题,1.试比较均相与非均相炸药起爆机理的异同。2.影响炸药冲击波起爆的因素有哪些？这些因素各在起爆过程中如何作用？3.炸药冲击波起爆时起爆深度的物理意义是什么？4.均相与非均相炸药冲击波起爆延滞期有什么不同？并说明它们的影响因素？5.冲击波起爆中起爆深度和起爆延滞期有什么关系？,THANK YOU!,
