火球动态模型在温压炸药热毁伤效应评估中的应用*
2011-09-19王伯良房莹莹惠君明
爆炸与冲击 2011年5期
仲 倩,王伯良,黄 菊,房莹莹,惠君明
(南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)
温压炸药中一般添加铝粉等高能添加剂以增加燃烧和爆炸效应,同时还添加部分高能炸药以增强其起爆性能[1],其热辐射毁伤效应高于常规高能炸药,因此温压炸药的热辐射毁伤效应评估研究具有极其重要的意义。
关于爆炸火球的热辐射毁伤,前人做了很多研究与探讨,何志光[2]分别用Baker模型和S.B.Dorofeev模型计算了二次引爆型云爆剂和一次引爆型云爆剂火球热辐射的毁伤效应,认为Baker模型计算的热剂量值显著偏大,而S.B.Dorofeev模型计算结果比较合理。郭学永等[3]利用Baker模型分析了温压炸药的热辐射毁伤半径。上述模型将爆炸火球简单地假设为静态,其体积、表面温度和上升高度等表征参量瞬间达到最大并保持不变,但高速录像测试结果表明温压炸药在爆炸过程中,火球尺寸及上升高度等表征参量均是动态变化的,因此这些假设不利于准确评估爆炸火球的热辐射毁伤效应。W.E.Martinsen[4]基于火球热辐射基础理论,建立了适合于过热可燃液体瞬间燃烧的火球热辐射动态模型,张董莉等[5]用Martinsen模型计算了沸腾液体蒸气云爆炸火球的热辐射毁伤后果,与静态模型相比,该动态模型可体现火球的动态变化。但利用该动态模型在计算火球表面辐射参量时,将火球增长阶段的表面辐射能看作定值,在计算大气传输率参数时,忽略了CO2对传输系数的影响,而且火球直径、火球高度及火球持续时间等参数表征是应用经验、半经验公式,参数的处理难以适用于具有复杂爆炸过程的火球,如具有后燃效应的温压炸药火球。……
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