爆破工程第一章(編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡介】 部分炸藥乃至整個(gè)炸藥的爆炸。 熱點(diǎn)起爆理論 又稱 熱點(diǎn)學(xué)說 熱點(diǎn) 形成的原因 : （ 1）炸藥內(nèi)部的空氣間隙或者微小氣泡等在機(jī)械作用下受到了絕熱 壓縮；（ 2）受磨擦作用后，在炸藥的顆粒之間、炸藥與雜質(zhì)之間以及炸藥 與容器內(nèi)壁之間出現(xiàn)的局部加熱；（ 3） 炸藥由于黏滯性流動而產(chǎn)生的熱點(diǎn)。 熱點(diǎn)起爆理論3/11/2023 24第一章 炸藥爆炸基本理論第七節(jié) 炸藥爆轟理論 波 擾動 在介質(zhì)中的傳播稱為 波 。 物質(zhì)在外界的作用下狀態(tài)參數(shù)會發(fā)生一定的變化，物質(zhì)局部狀態(tài)的變化稱為 擾動 稀疏波壓縮波受擾動后波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均增大的波稱為壓縮波。 受擾動后波陣面上介質(zhì)的壓力、密度均減小的波稱為稀疏波或膨脹波。 （ pressure wave）（ expansion wave）3/11/2023 25第一章 炸藥爆炸基本理論沖擊波的形成沖擊波 （ shock wave） 沖擊波 是一種在介質(zhì)中以超聲速傳播的并具有壓力突然躍升然后慢慢下降特征的一種高強(qiáng)度壓縮波。 沖擊波形成原理示意圖 R— 活塞與氣體的界面 A— 各個(gè)瞬時(shí)的波陣面； P— 管中空氣壓力 3/11/2023 26第一章 炸藥爆炸基本理論沖擊波基本方程 3/11/2023 27第一章 炸藥爆炸基本理論沖擊波特征1） 沖擊波的波速 對未擾動介質(zhì)而言 是超音速的。2） 沖擊波的波速 對波后介質(zhì)而言 是亞音速的。3） 沖擊波的 波速與波的強(qiáng)度有關(guān) 。由于稀疏波的侵蝕和不可逆的能量損耗，其強(qiáng)度和對應(yīng)的波速將隨傳播距離增加而衰減。傳播一定距離后，沖擊波就會蛻變?yōu)閴嚎s波，最終衰減為音波。4） 沖擊波波陣面上的介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)（速度、壓力、密度、溫度）的變化是 突躍 的，波陣面可以看做是介質(zhì)中狀態(tài)參數(shù)不連續(xù)的間斷面。 沖擊波后面通常跟有稀疏波。5） 沖擊波通過時(shí)，靜止介質(zhì)將獲得流速，其方向與波傳播方向相同，但 流速值小于波速。6） 沖擊波對介質(zhì)的壓縮不同于等熵壓縮 。沖擊波形成時(shí)，介質(zhì)的熵將增加。7） 沖擊波以脈沖形式傳播， 不具有周期性 。8） 當(dāng)很強(qiáng)的入射沖擊波在剛性障礙物表面發(fā)生反射時(shí) ,其反射沖擊波波陣面上 的壓力是入射沖擊波波陣面上壓力的 8倍 ,由于 反射沖擊波對目標(biāo)的破壞性更大 ，因此在進(jìn)行火工品車間 .倉庫等有關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免可能造成的沖擊波反射。3/11/2023 28第一章 炸藥爆炸基本理論炸藥爆轟波爆轟波 （ detonation wave）在炸藥中傳播的伴隨有快速化學(xué)反應(yīng)區(qū)的沖擊波稱為 爆轟波 。 爆轟波沿炸藥裝藥傳播的速度稱為 爆速 。（ detonation velocity）爆速爆轟波特征：① 爆轟波只存在于炸藥的爆轟過程中。爆轟波的傳播隨著炸藥爆轟結(jié)束而中止。② 爆轟波總帶著一個(gè)化學(xué)反應(yīng)區(qū)，它是爆轟波得以穩(wěn)定傳播的基本保證。習(xí)慣上把 02區(qū)間 稱為爆轟波波陣面的寬度，其數(shù)值約 ~，視炸藥的種類而異。③ 爆轟波具有穩(wěn)定性，即波陣面上的參數(shù)及其寬度不隨時(shí)間而變化 ,直至爆轟終了 .3/11/2023 29第一章 炸藥爆炸基本理論爆轟波的結(jié)構(gòu)波陣面 22面 為爆轟化學(xué)反應(yīng)區(qū)的末端面，稱為爆轟波 波陣面 。 常把滿足一定假設(shè)條件的理想爆轟波波陣面 簡稱為 C—J 面 （ Chapaman－ Jouguet plane ）C—J 面爆轟波結(jié)構(gòu)示意圖 3/11/2023 30第一章 炸藥爆炸基本理論爆轟波的參數(shù)C—J 面上爆轟產(chǎn)物的 移動速度 爆轟 壓力 C—J 面上爆轟產(chǎn)物的 比容 C—J 面上爆轟產(chǎn)物的 密度 C—J 面上 稀疏波相對于爆轟產(chǎn)物的速度 爆速 爆轟 溫度 3/11/2023 31第一章 炸藥爆炸基本理論凝聚炸藥爆轟反應(yīng)機(jī)理 ABC均勻灼燒機(jī)理 混合反應(yīng)機(jī)理 不均勻灼燒機(jī)理 均勻灼燒機(jī)理又稱 整體反應(yīng)機(jī)理 化學(xué)反應(yīng)在整個(gè)爆轟波波陣面上同時(shí)進(jìn)行。 混合反應(yīng)機(jī)理又稱二次式 多次反應(yīng)機(jī)理 化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)區(qū)分步進(jìn)行。 整個(gè)壓縮層炸藥的溫度不是均勻地升高并發(fā)生灼燒，形成 “起爆中心 ”或 “熱點(diǎn) ”并先發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后再傳到整個(gè)炸藥層。 （三種途徑）① 炸藥中含有的微小氣泡（氣體或蒸氣）在受到?jīng)_擊波壓縮作用時(shí)的絕熱壓縮；② 由于沖擊波經(jīng)過時(shí)炸藥的質(zhì)點(diǎn)間或薄層間的運(yùn)動速度不同而發(fā)生摩擦或變形 ；③ 爆炸氣體產(chǎn)物滲透到炸藥顆粒間的空隙中而使炸藥顆粒表面加熱 .3/11/2023 32第一章 炸藥爆炸基本理論理想爆轟與穩(wěn)定爆轟 （ limiting diameter）區(qū)分 :藥 包極限直徑 藥 包 臨 界直徑 （ critical diameter）理想爆轟非理想爆轟當(dāng)任意加大藥包直徑和長度而爆轟波傳播速度仍保持穩(wěn)定的最大值時(shí)，稱為 理想爆轟 。 爆轟波以低于最大爆速的定常速度傳播時(shí)，則稱為 非理想爆轟 。 3/11/2023 33第一章 炸藥爆炸基本理論爆轟波壓力及爆速的特性 混合炸藥爆轟波壓力隨時(shí)間的變化t1— 第一次反應(yīng)時(shí)間； t2— 第二次反應(yīng)時(shí)
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