1、现象光、声、破坏效应本质物理或化学变化或核裂变物理爆炸:物理爆炸:由物理原因物理原因造成的爆炸,爆炸不发生化学变化。如锅炉爆炸,氧气瓶爆炸 。 核爆炸核爆炸:由核裂变或核聚变核裂变或核聚变引起的爆炸。 化学爆炸:化学爆炸:是由化学变化化学变化造成的爆炸,如炸药爆炸、井下瓦斯 。 这是本课程学习的重点。定义定义:一定条件下,能够发生快速化学快速化学反应反应,放出能量放出能量,生成气体产物气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物 。b 组成:组成:主要由碳、氢、氮、氧碳、氢、氮、氧四种元素。c 特性:特性:即反应的放热性放热性、反应过程的高速高速度度和反应中生成大量气体产物生成大量气体产物。 a 放
2、热:放热:放热是炸药爆炸的能源炸药爆炸的能源。爆炸反应只有在炸药自身提供能量的条件自身提供能量的条件下才能自动进行。 b 高速度:高速度:反应大约是在10-6s或或10-7s的时间量级。高速度使炸药内所具有的能量在极短时间内放出极短时间内放出,达到极高能量密度极高能量密度,所以炸药爆炸具有巨大做功功率和强烈强烈的破坏作用的破坏作用。 c 生成气体:生成气体:反应过程中有气体产物生成有气体产物生成,爆炸瞬间炸药定容地定容地转化为气件产物,其密度要比正常条件下气体的密度大几百倍到几千倍大几百倍到几千倍。根据速度速度,产生的产物产物和热效应热效应的不同分为缓慢分缓慢分解解、燃烧燃烧和爆炸爆炸。缓慢分
3、解:缓慢分解:常温下常温下也会缓慢分解,温度愈高温度愈高,分解愈显著愈显著。燃烧:燃烧:不需要外界供给氧外界供给氧。爆炸:爆炸:在局部区域内局部区域内进行并在炸药内以波的形式传播以波的形式传播。反应区的传播速度称为爆炸速度。区别表现在:区别表现在:形式、速度、产物、热效均不同。爆炸与缓慢分解爆炸与缓慢分解 a 缓慢分解是在整个炸药中整个炸药中展开的,没有集中的反应区域;而爆炸是在炸药局部局部发生的,并以波的形式波的形式在炸药中传播。 b 缓慢分解在不受外界任何特殊条件作用不受外界任何特殊条件作用时,一直不断地自自动动进行,而爆炸在外界特殊条件作用下在外界特殊条件作用下才能发生。 c 缓慢分解与
4、环境温度环境温度关系很大,随着温度的升高,缓慢分解速度将按指数规律迅速增加指数规律迅速增加;而爆炸与环境温度无关爆炸与环境温度无关。 燃烧与爆炸燃烧与爆炸从传播速度传播速度、外界条件外界条件、传播连续进行的机理传播连续进行的机理、反应产物反应产物的压力的压力、炸药本身条件炸药本身条件 来区别。爆炸(爆轰)燃烧热分解燃烧速度加快放热量大于散热量(5)CaHbNcOd。这里,C、H为可燃元素,O为助燃元素,N为载氧体。充分氧化:充分氧化: C CO2、H H2O b 理想的氧化反应:理想的氧化反应:放热最大,产物最稳定。 c 氧平衡关系氧平衡关系:炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所需氧量之间的关系称
5、为氧平衡关系氧平衡关系。单质炸药的氧平衡计算式:混合炸药,氧平衡计算式:%100162/21badMKbibibKmK a 正氧平衡(正氧平衡(Kb0) 炸药内的含氧量除将可燃元素充分氧化之后尚有剩余,这类炸药称为正氧平衡炸药正氧平衡炸药。b 负氧平衡(负氧平衡(Kb0) 炸药内的含氧量不足含氧量不足 以使可燃元素充分氧化,这类炸药称为负氧平衡炸药。c 零氧平衡(零氧平衡(Kb0) 炸药内的含氧量恰好够可燃元素充分氧化,这类炸药称为零氧平衡炸药零氧平衡炸药。因氧和可燃元素都能得到充分利用充分利用,故在理想反应条件下,能放出最大热量最大热量,而且不会生成有毒气体不会生成有毒气体。c 近似反应方程
6、式:近似反应方程式: 第一类:第一类:正氧或零氧平衡炸药,d2a+b/2时: Ca HbNcOd aCO20.5bH2O0.5(d2a0 5b)O2 0. 5cN2 第二类:第二类:只生成气体产物的负氧平衡炸药,2a+b/2d a+b/2时: CaHbNcOd aCO0.5bH2O0.5(da0 5b)O20.5cN2 CaHbNcOd (da0.5b)CO20.5bH2O(2ad0.5b)CO0.5cN2 第三类:第三类:可能生成固体产物的负氧平衡炸药,da+b/2 时: CaHbNcOd (d0.5b)CO0.5bH2O0.5(ad0 5b)C0.5cN2 a 定义:定义: b 计算计算:
7、CaHbNcOd,按1mol写出,爆容为: 按1kg写出,爆容为:10004.2210inMVinV4.220 a 定义:定义:b 计算:计算:盖斯定律,定压爆热: c 影响爆热的因素:影响爆热的因素:炸药的氧平衡、装药密度、附加物的影响、装药外壳的影响。jPRljjiPRkiiPQnQnQ11 a 爆温爆温:指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。 b 计算:计算:根据假定(定容定容、绝热绝热、只是稳定的函数只是稳定的函数)及爆热与爆温爆热与爆温的关系得: c 改变爆温的途径改变爆温的途径: : 提高爆炸产物的生成热;减少或者不增加炸药的生成热;减少或者不增加产物的热容量。 BBQ
8、AATV240002 a 定义:定义: 。 b 计算:计算:利用阿贝尔状态方程RTnVnRTP1: 扰动:扰动:在外界作用外界作用下,介质局部状态局部状态(如速度、压力、密度)的变化叫做扰动扰动。 弱扰动:弱扰动:外界作用引起状态参量变化很小变化很小(只有微分量变化)的扰动叫做弱扰动弱扰动。 波:波:在介质中,扰动可自近而远传播自近而远传播的现象称为波动现象波动现象。扰动的传播扰动的传播叫做波波。 波阵面:波阵面:扰动区和非扰动区之间的界面扰动区和非扰动区之间的界面,通常叫做波阵面波阵面(或波头)。 波速:波速:扰动的传播速度传播速度称为波速波速。 : a 按波阵面形状不同按波阵面形状不同,分
9、为平面波平面波、柱面波柱面波、 球球面波面波; b 按波内质点运动方向和波传播方向之间的关系,按波内质点运动方向和波传播方向之间的关系,分为横波横波、纵波纵波; c 按介质受到压缩或膨胀状况,按介质受到压缩或膨胀状况,分为压缩波压缩波、膨胀膨胀波波。:介质中传播的弱扰动纵波,其速度称为声速声速。:图1-3 a 质量守恒:质量守恒: 当 时:00()()()DuDuDDu图1-3 平面波的传播u0=0 b 动量守恒:动量守恒: 当 u0=0时 联立求解,可导出: 以上两式称为李曼方程李曼方程,是扰动传扰动传播播的基本方程。000000()()ppDuuuppDu VVppVD000/ VVppV
10、Vu000/c 能量方程能量方程 能量变化能量变化: 外力做功外力做功: 由两者相等两者相等: 推导出(冲击绝热方程冲击绝热方程或雨贡纽方程雨贡纽方程或RH方程方程 )当扰动在理想气体中传播时,可对能量方程作进一步推演。220001() 2Ax eeuu VVppee00021 ()pA uut220001()() 2puuveeuu是介质中的弱扰动纵波弱扰动纵波,其速度称为音音速速。 将压力和比容的变化表示为:将压力和比容的变化表示为:弱扰动弱扰动 :理想气体理想气体:dppp0dVVV0 000/scVppVVKnRTKpc/a 定义:定义:受扰动后波阵面上介质的压力、密度、温度等状态参数
11、增加状态参数增加的波称为压缩波压缩波。反之,受扰动后波阵面上介质的状态参数下降状态参数下降的波称为稀稀疏波或膨胀波疏波或膨胀波。 b 区别:区别:质量运动质量运动与波动波动的区别,波动方程相同。 (1)冲击波的形成冲击波的形成 图1-4以带有活塞的直管为例,说明冲击波的形成过程。 图1-4 冲击波的形成过程a活塞运动和波传播的时间路程图;bt时刻的直管流动;ct时刻的直管流动;d.t时刻的直管流动;et时刻的直管流动 a 前面推导公式前面推导公式 仍然适用,冲击波界面前后的介质状态仍然适用,冲击波界面前后的介质状态参量之间仍有如下的关系式:参量之间仍有如下的关系式: 图1-5 冲击绝热线与波速
12、线的关系冲击绝热线;等熵绝热线1、2波速线 VVppVD000/ VVppVVu000/VVppee00021若已知状态函数e=e(p, V),就可将冲击绝热方程表示为p、V间的方程在pV坐标平面内,由冲击绝热方程可得到一条通过(p0,V0)点的曲线,称为冲击绝热线,如图1-5所示。b 冲击绝热线与波速线冲击绝热线与波速线 图图1-5中,分别表示了冲击波的波速线和冲击绝热曲中,分别表示了冲击波的波速线和冲击绝热曲线。线。 冲击绝热线的物理意义冲击绝热线的物理意义:冲击波的冲击绝热线不是过不是过程线程线,而是不同波速不同波速的冲击波传过具有同一初态具有同一初态(p0,V0)的相同介质相同介质后达
13、到的终点状态终点状态的连线。 波速线的波速线的物理意义为:波速线是相同波速的冲击波传过具有同一初态(p0,V0)的不同介质后达到的终点状态的连线。 冲击压缩后的介质既要满足冲击绝热线方程,又要满足波速线方程,因此冲击压缩后的介质状态由冲击绝热线与波速线的交点坐标确定。3个方程:两个李曼方程和一个雨贡纽方程 。 b 4个未知数个未知数:压力p、密度、波速D和质点速度u。事先确定其中的一个(通常是事先测定波速或压力,因为这两个参数较容易测量),就能将其他参数用这一参数表示,求解出来。 c 推导结果:推导结果: DKu12 2012DKpKK1101100KKppTTKnRTKpc/ VVVDpp0
14、20202/1112MDKu 冲击波传播速度未扰动介质超音速的,对已扰动介质是亚音速的;波速与波的强度强度有关;具有陡峭的波头陡峭的波头;波阵面上的介质将产生质点运动质点运动介质受冲击波压缩时,熵值增大,即内能增大,动能减小;是一种脉冲波,不具有周期性 。 a 爆轰波:爆轰波:爆轰波就是在炸药中传播的伴随有化学反应的强冲击波强冲击波。 b b 爆轰波与冲击波的异同:爆轰波与冲击波的异同:爆轰波是一种特殊的强特殊的强冲击波冲击波,它与普通的冲击波既有相同之处,也有不同之处。 相同点相同点:爆轰波过后状态参数急剧增加状态参数急剧增加;传播速度相对而言为超音速超音速;爆轰产物运动速度与爆轰波传播方向
15、相同方向相同。 不同点:不同点:爆轰波由前沿冲击波和紧跟在其后前沿冲击波和紧跟在其后的化学反应区的化学反应区组成;具有化学反应区化学反应区,所以可以放出能量放出能量;相对于波后气体冲击波是亚音亚音速速的,爆轰波传播速度为当地音速为当地音速。爆轰波的CJ理论是Chapman于1899年和Jouguet于1905年分别提出,该理论把爆轰过程简化为一个包含化学反应的一维定常传播的强间断面强间断面,该强间断面叫爆轰波。20世纪40年代,苏联和欧美的三位科学家分别独立地提出了所谓的ZND模型,对CJ理论进行了修正,实质是把爆轰波阵面看成由引导冲击波引导冲击波和有限宽度有限宽度的化学反应化学反应区构成,如
16、图1-6 。反应终止面(C-J面)爆轰产物2112化学反应区D前沿冲击波原始炸药图1-6 爆轰波模型 如图1-7,当爆轰波沿炸药传播时,炸药首先受到前沿冲击波的强烈压缩,使炸药从初始状态O点立即上升到冲击波的冲击绝热线和波速线的交点状态Z,然后炸药在高温高压下迅速进行剧烈的化学反应;随着化学反应的进行,不断放出热量,化学反应区的产物也不断发生膨胀,使压力和密度不断下降。 图1-7 爆轰过程爆轰稳定传播条件,又称为CJ条件: a 5个方程:个方程:质量、动量、 能量、 CJ条件、产物状态方程 b 需要求解的爆轰波需要求解的爆轰波 5个参数:个参数:pH、H、DH、uH、TH 气体爆轰参数气体爆轰
17、参数计算: 固体爆轰参数计算固体爆轰参数计算:20222121cQKQKDHVHVH220200/111HHHDcDKpp2200/1HHDcKK220/111HHHDcDKu2222021HHHDKnRKcKDTHHHHHKpVKpc/HVHQrD1222011HHDrp01rrHHHDru1112rnRrDTHH a 导爆索法导爆索法图1-9, 道特里斯道特里斯提出的,又称道特里斯法。该方法简单易行简单易行,不需要复杂贵重的仪器设备,广泛用于民用工业炸药的爆速测定爆速测定。 b 电测法电测法 图1-10 ,利用电子测时仪电子测时仪或示波器示波器测定爆轰波通过被测炸药两个断面之间的时间间隔时
18、间间隔,而后求得炸药的爆速爆速。 图1-10 电测法测爆速示意图图1-9 导爆索法测爆速原理图 c 高速摄影法高速摄影法 图1-11 ,利用爆轰波沿药柱传播时的发光发光现象现象,用高速照相机高速照相机将爆轰波沿药柱移动的光拍摄在拍摄在胶片胶片上,得到爆轰波传播的时间一距离扫描曲线扫描曲线,从而测定出爆轰波在药柱中各点传播的速度速度。 图1-11 高速摄影测定炸药爆速示意图1爆轰药柱;2防护墙;3、5透镜;4狭缝;6转镜;7胶片理想爆速理想爆速:从理论上讲,当药柱为理想封闭、爆轰产物不发生径向流动、炸药在冲击波波阵面后反应区释放出的能量全部都用来支持冲击波的传播冲击波的传播时,爆轰波以爆轰波以最
19、大速度传播最大速度传播,这时的爆速叫理想爆速理想爆速。 临界直径临界直径 :当装药直径小到一定值后便不能维持炸药的稳 定爆轰。能维持炸药稳定爆轰稳定爆轰的最小装药直最小装药直径径称为炸药的临界直径临界直径 。 极限直径:极限直径:接近理想爆速的装药直径理想爆速的装药直径称为极限直径极限直径。(1) 装药直径的影响装药直径的影响 炸药爆速随装药直径dc的增大而提高增大而提高,当装药直径增大到一定值后,爆速接近于理想爆速,见图1-13 ,1-14。图1-13 爆轰产物的径向膨胀与径向稀疏波对反应区的干扰图1-14 装药直径与爆速的关系 (2) 装药密度的影响装药密度的影响 a 单质装药单质装药 :
20、爆速与密度之间关系: b 混合装药:混合装药:增大药柱直径时,其最佳密度和最大爆速都增大,且且存在最佳密度,此时D最大。 (3) 炸药粒度的影响炸药粒度的影响 (4) 装药外壳的影响装药外壳的影响 限制产物侧向飞散,减小临界直径。 (5) 起爆冲能的影响起爆冲能的影响不影响炸药的理想爆速理想爆速,但要使炸药达到稳定爆轰,必须供给炸药足够的起爆能起爆能,且激发冲击波速度激发冲击波速度必须大于大于炸药的临界爆速炸药的临界爆速。高爆速高爆速即是炸药的正常爆轰正常爆轰 ,低速爆低速爆轰轰是一种比较特殊的现象 。0baD a 概念概念 :混合炸药(特别是硝铵类混合炸药)细长连续装细长连续装药药时,通常在
21、空气中都能正常传爆,但在炮孔内炮孔内,如果药药柱与炮孔孔壁间存在间隙柱与炮孔孔壁间存在间隙,常常会发生爆轰中断爆轰中断或爆轰转爆轰转变为爆燃变为爆燃的现象,这种现象称为间隙效应间隙效应。 b 消除措施:消除措施:采用偶合散装炸药偶合散装炸药;避开装药间隙范围避开装药间隙范围装填炸药;在连续药柱上,隔一定距离套上硬纸板套上硬纸板或其他材料做成的隔环隔环;采用临界直径小临界直径小,爆轰性能好爆轰性能好,对间隙效应抵抗能力大的炸药;沿炸药柱全长铺设导爆索全长铺设导爆索,或沿药柱药柱全长设置多个点起爆全长设置多个点起爆。 (1) 概念概念 a 起爆:起爆:激发炸药爆炸的过程称为起爆起爆。 b 炸药的感
22、度炸药的感度:炸药在外界作用下外界作用下发生爆炸的难易程度难易程度称为炸药的感度。 (2) 炸药能的形式:炸药能的形式:机械能、热能、爆炸能。 (3) 感度感度 a 特征特征 :各种炸药起爆的难易程度相差很大相差很大; 炸药对不同形式不同形式的起爆能具有不同的感度不同的感度。 b 分类:分类:热感度、火焰感度、电火花感度、冲击感度、摩擦感度、射击感度、冲击波感度、爆轰感度等 。与炸药化学、物理结构、装药条件等有关,温度温度是引起炸药爆炸的直接原因直接原因,而不是压力作用压力作用。(1) 均匀灼热原理均匀灼热原理:多发生在质量较密实质量较密实、结构均匀结构均匀、不含气泡或气泡少的液体炸药液体炸药
23、或单质固体炸药单质固体炸药,即所谓的均相炸药中均相炸药中。由于炸药均匀受热均匀受热或在冲击波的冲冲击作用击作用下,使一薄层薄层炸药温度均匀突然升高均匀突然升高所致。(2) 不均匀灼热原理不均匀灼热原理 (热点机理) :多发生在物理性质和结构不均匀不均匀,含有较多气泡较多气泡的粒状非均相非均相炸药中,或发生在由氧化剂与可燃剂组成氧化剂与可燃剂组成的混合混合炸药中。由于在炸药个别点处个别点处形成高热反应源高热反应源所致。 a 根据加热方式加热方式的不同分为加热感度加热感度和和火焰感度火焰感度。 b 加热感度加热感度指炸药在均匀加热均匀加热条件下发生爆炸的难易程度,通常采用在一定试验条件下在一定试验
24、条件下确定出的爆发点爆发点来表示炸药的加热感度。a 冲击感度:冲击感度:指采用冲击方法引爆炸药的难易程度。猛炸药猛炸药冲击感度通常用立式落锤仪立式落锤仪来测定(如图1-18 ),起爆药起爆药的感度很高采用圆弧落锤仪圆弧落锤仪测定(图1-19所示)。图1-18 立式落锤仪1落锤;2撞击器;3钢砧;4基础;5上击6炸药;7导向套;8下击柱;9底座图1-19 园弧形落锤仪1手柄;2骀科度的弧架;3击柱;4击柱与火帽定位器;5落锤b 摩擦感度摩擦感度 常用摆式摩擦仪摆式摩擦仪(图1-20)来测定,一般用固定摆角摆角和压力条件下的爆炸频数爆炸频数来表示。图1-20 摆式摩擦感度测定仪1摆锤;2击杆;3角
25、度标盘;4测定装置(上下击柱);5油压机;6压力计;7顶板;8导向套;9柱塞a 冲击波感度:冲击波感度:在冲击波作用下冲击波作用下,炸药发生爆炸的难易程度叫做炸药的冲击波感度,是衡量炸药安全性安全性和某些引燃性能引燃性能的重要指标。常用隔板试验隔板试验(图图1-21、1-22 )和殉爆距离殉爆距离测定等。 图1-21 小型隔板试验装置雷管;2主动炸药;3隔板;4固定器;5被动炸药;6验证板图1-22 大型隔板试验1受试炸药;2隔板;3主动炸药;4平面波发生器;5起爆药柱b 殉爆殉爆:炸药爆炸后引起其周围一定距离处周围一定距离处炸药也发生爆轰的现象。引发爆轰的药柱叫主动炸药主动炸药,被引发的则为
26、被动炸药被动炸药。 c 研究殉爆的目的研究殉爆的目的 :确定生产工房间的安全距离安全距离,为厂房设计提供基本数据;改进工业炸药的性质改进工业炸药的性质,提高在工程爆破时起爆的可靠性。决定破坏作用的参量为冲量时,则安全距离为爆破工作的安全距离 居民点炸药工厂间的Rf 雷管的殉爆安全距离3/2mkRff2/1mkRffmRf10NkRffa 炸药的爆轰感度炸药的爆轰感度指炸药在爆轰波爆轰波作用下,发生爆炸的难易程度,又称起爆感度起爆感度,与热感度和冲击波感度有关。临临界冲能:界冲能:引爆炸药并使之达到稳定爆轰所需的最低起爆冲最低起爆冲能能叫临界冲能,也可用来表示炸药的爆轰感度爆轰感度。 b 测定方
27、法测定方法如图1-24所示,是用于测定引起炸药爆轰时起爆药的极限起爆药量的方法。 a 测定炸药静电感度的原理测定炸药静电感度的原理如图1-25所示。 图1-24 炸药爆轰感度的测定装置1导火索;2固定管;3防护罩;4试样管;5验证板;6支座图1-25 测定静电感度的原理图1高压电源;2高压真空开关;3防护箱;4针形电极;5炸药;6击柱;7静电计b 在静电火花作用下,炸药发生爆炸的难易程度叫静电感度在静电火花作用下,炸药发生爆炸的难易程度叫静电感度,用最小放电电能最小放电电能来表示,或爆炸频数爆炸频数来表示。炸药在静电火花作用下发生的爆炸与热感度热感度和冲击波感度冲击波感度有关。 c 预防措施:
28、预防措施:设备接地;增加工房潮度;在工作台或地面铺设导电橡胶;在炸药颗粒和容器壁上加入导电物质;使用压气装药时,应采用敷有良好导电层的抗静电聚乙烯软管做输药管等。 爆炸性基团、生成焓、爆热、分子结构。 初温、晶型、装药密度和方法、装药的结构、添加剂。 1 炸药的破坏作用:炸药的破坏作用:炸药爆炸对周围介质的各种机械破坏各种机械破坏作用称为炸药的爆破作用炸药的爆破作用。 a 分类:分类:动作用动作用与静作用静作用,利用爆炸产生冲击波或应力波形成的破坏称为动作用动作用,利用爆炸气体产物的流体静压或膨胀功形成的破坏或抛掷称为静作用静作用。 b 表示:表示:用猛度猛度和做功能力做功能力表示。 a 定义
29、:定义:炸药动作用的强度称为猛度,表征炸药作功作功功率功率和爆炸产生冲击波和应力波冲击波和应力波的强度强度,是衡量炸炸药爆炸特性药爆炸特性及爆炸作用爆炸作用的重要指标。 此法最简单、应用最广泛;用压缩前、后铅柱的高差铅柱的高差,即铅柱压缩值铅柱压缩值来表示炸药炸药的猛度的猛度,量纲为mm。图1-26 炸药猛度试验a试验装置;b压缩后的铅柱;1钢砧;2铅柱;3钢圆片;4炸药柱;5雷管根据测得的摆角摆角,按下列公式计算摆体获得的比冲量比冲量I,用它作为炸药猛度的指标。 爆破不同性质的岩石宜选用不同炸药,岩石的声阻声阻抗愈大抗愈大,炸药猛度应愈高猛度应愈高。2sinSwTI 图1-27 炸药猛度摆1
30、摆体;2量角器;3防护板;4钢片;5炸药柱;6雷管;7托板 定义:定义:炸药爆炸对周围介质所作机械功的总和,称为炸药的做功能力。它反映了爆生产物膨胀做功的能力。 图1-28图1-29 图1-28 铅铸试验1炸药;2雷管;3石英砂图1-29 弹道臼炮试验1臼炮体;2标准室;3活塞式炮弹体爆炸能量不可能全部转化为机械功,其中仍有一部分能量继续留在爆炸产物内爆炸产物内或损失在加热周围介质上损失在加热周围介质上,这部分能量称为化学损失和热损失化学损失和热损失。剩余部分的能量称为有效功有效功,而有效功又可分为有益功有益功和无益功无益功。图1-30 炸药能量平衡示意图 a 现象:现象:例如投石入水中,水内
31、首先形成空洞,尔后,水向空洞中心运动,使空洞迅速闭合,在闭合瞬间,相向运动的水发生碰撞、制动,产生很高压力。将水向上抛出,形成一股高速运动的水流(图1-31所示)。 b 炸药的聚能效应炸药的聚能效应:利用爆炸产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律,做成特殊形状的装药,也能使爆炸产物聚集起来,提高能流密度,增强爆炸作用,这种现象称为炸药的聚能效应炸药的聚能效应。 图1-31 水面聚能流的形成 将装药前端(即与起爆端相对的一端)作成空穴空穴,则当爆轰波传至空穴表面时,爆轰产物将改变运动方向(变成大体垂直空穴表面),就会在装药轴线上汇集、碰撞,产生高压,并在轴线方向上形成向前高速运动的爆炸产物聚
32、爆炸产物聚能流能流(图1-32所示)。这种能形成聚能流的装药称为聚能装药 。若将聚能穴衬以金属制成的药形罩,则当爆轰波传至药形罩时,向装药轴向汇集的爆炸产物将压缩药形罩压缩药形罩使其闭合(图1-33所示)。图1-32 装药前端有空穴时聚能流的形成 图1-33 衬有金属药形罩的聚能装药及金属射流的形成1药形罩(聚能罩);2爆轰波阵面;3杵体;4射流 a 提高炸药的起爆能力,改善装药的殉爆、传爆性能等。提高炸药的起爆能力,改善装药的殉爆、传爆性能等。 b 石材开采与加工石材开采与加工 、切割钢板。、切割钢板。 c 聚能装药的形式聚能装药的形式 轴对称轴向聚能聚能装药(见图1-35a)、轴对称径向聚能轴对称径向聚能装药(见图1-35b)、面对称聚能面对称聚能装药(见图1-35c)三种形式。 图1-35 三种类型的聚能装药结构a轴对称轴向聚能装药;b轴对称径向聚能装药;c面对称聚能装药