PDF《特殊炸药的爆轰参数计算》

第2 7卷第1期高压物理学报Vol.

27,N o .

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0 1 3年2月CH I N E S EJ OUR NA L O F H I GH P R E S S UR E P HY S I C S F e b . ,

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1 3 文章编号:

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0 6 特殊炸药的爆轰参数计算 * 王小红1 , 李晓杰1 , 李瑞勇2 , 闫鸿浩1 ( 1. 大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁大连

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2 4;

2. 中国石油大学( 华东) 储运与建筑工程学院工程力学系, 山东青岛

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5 5 ) 摘要:针对 B KW( B e c k e r - K i s t i a k o w s k y - W i l s o n) 状态方程, 编写了爆炸参数计算程序. 该程序除了可以计算常规含 C、 H、 O、 N 元素炸药的爆轰参数, 还能计算含有其它金属元素炸 药的爆轰参数.通过对含F e 、 M n元素的乳化炸药以及含 A l元素的水胶炸药的爆轰参数计算 表明, 该计算程序得到的计算结果与实验结果基本一致, 相对误差不超过1%.采用该程序计 算爆轰参数时, 只需输入炸药的化学式、 常温常压密度和生成焓即可. 关键词:爆轰参数;

状态方程;

炸药 中图分类号:O

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1 文献标识码: A

1 引言对于不同目的、 不同类型和不同目标的爆破, 合理而准确地计算和预测炸药爆轰参数, 对于改进炸 药性能、 合理使用炸药、 提高炸药效率以及降低成本, 具有积极的理论和实际意义.长期以来, 凝聚炸药 爆轰参数的理论计算一直是世界各国重点关注的领域之一.计算凝聚炸药爆轰参数时, 除了应用流体 动力学和 C - J爆轰理论外, 还需要爆轰产物状态方程.爆轰产物的状态方程是关于压力、 密度以及温度 的复杂函数, 在高温、 高压下很难用实验方法直接确定.国内外许多学者在大量的深入研究基础上, 建 立了基于不同理论模型的多种半经验半理论的状态方程, 如BKW( B e c k e r - K i s t i a k o w s k y - W i l s o n ) 状态 方程、 阿贝尔余容状态方程、 L J D( L e n n a r d - J o n e s - D e v o n s h i r e ) 状态方程、 维里方程、 V LW 状态方程等, 其中较著名且应用较广泛的是 B KW 状态方程.B KW 状态方程是由 B e c k e r提出、 经Kistiakowki和 W i l s o n多次修正后确定, 其出发点是将爆轰产物看作非常稠密的气体, 方程形式为[ 1] p V R T = 1+ωe β ω (

1 ) ω= κ∑k i Zi V( T+θ) α (

2 ) 式中: V 为气态爆轰产物的摩尔体积, p 为压强, R 为通用气体常数, T 为温度, k i 为产物中第i 种气体 的摩尔分数, Z i 为第i种气体的余容因子, α、 β、 θ和κ 为经验确定的常数.目前, 国际上已经有商业化的 计算程序( 如BKW [ 2] 、 RU B Y [

3 ] 、 T I G E R [ 4] ) 装入该物态方程, 可以计算含有 C、 H、 O、 N 元素的常规炸 药爆轰参数, 如RDX、 T NT、 P E T N、 HMX 等炸药, 也可以计算含少量 A l 、 N a 、 B、 C l 、 F、 S等元素的特殊 炸药爆轰参数, 取得了比较理想的计算结果[

5 ] .在工业炸药计算方面, M a d e r [ 6] 用BKW 程序计算了含 铝炸药的爆轰参数, M o h a n [ 7] 对水胶炸药的爆轰参数进行了计算, 结果都比较令人满意.但是, 应用 * 收稿日期:

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修回日期:

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1 7 基金项目:国家自然科学基金(

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8 1 ) 作者简介:王小红(

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8 0-) , 男, 博士, 讲师, 主要从事特种炸药与特种爆破研究. E - m a i l : w a n g x h _y y @s i n a . c o m 通讯作者:李晓杰(