爆炸与炸药的基本理论 下载本文

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第四节 炸药的氧平衡与热化参数

(一)炸药的基本概念 1、炸药组成(成份) C、 H 、O 、N

因为,炸药本身含可燃元素和助燃元素,爆炸反应不需要外界供氧。只要外界条件达到及限,即可爆炸。

3、爆炸后生成的主要物质

CO、 CO2、 H2O、 NO、C、N。 放出大量的热、和气体 (二)炸药的氧平衡 1、什么是炸药的氧平衡?

炸药爆炸时,炸药中所含的氧与可燃元素C、H原子完全氧化时所需的氧量问题。

2、炸药的氧平衡的三种情况:

(1)零氧平衡:含的氧刚好完全氧化。 完全氧化:主要生成产CO2 H2O、放热量最大。 硝铵类炸药基本为零氧平衡。

(2)正氧平衡:含的氧刚好完全氧化,还有剩余。 氧有多余:主要生成产ON、O2N。

(3)负氧平衡:含的氧不足以将可燃元素完全氧化。 缺氧,主要生成产CO、 H2、 C、

正氧平衡和负氧平衡均不利于炸药发挥最大威力,同时会产生有害气体。

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特别在煤矿地下实施爆破施工,和瓦斯混合易产生有毒气体,另外,还可以起催化作用。

(三)炸药的氧平衡计算(略)

(四)炸药的热化参数 1、爆热

(1)什么是炸药爆热?

单位质量的炸药爆炸时产生的热量,称为炸药爆热。 单位:千卡/公斤(kJ/kg)。

工业炸药的爆热一般为3300-5900 kJ/kg。 1kJ(焦耳)=0.239千卡

1卡:使1kg的水升高1度使用的热量(标准大气压)。 (2)爆热的测定 (2)爆热的计算 2、爆温

(1)什么是炸药爆温?

炸药爆炸时将爆炸产物加热的最高温度。 单位:摄氏度(0C)。 单质炸药:3000-50000C

矿用炸药的爆热一般为2000-25000C 3、爆压

(1)什么是炸药爆压?

炸药爆炸时爆炸产物高温、高压气体产生的压力。即:对介质产生的超压。

单位:Pa(帕斯卡)。

常用工业炸药的爆压为:3000-3500Mpa 1Mpa=106 /m2 =105kg/m2 1kg=9.8N=10kgF

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1N=0.1kgF

常用炸药产生的超压(最大):30万kg/cm2。

第五节 炸药的爆炸性能

一、爆速

1、什么是炸药的爆速? 爆轰波在炸药柱中传播的速度。 单位:(Km/S) 2、影响炸药爆速的因素 (1)装药直径 (2)炸药密度 (3)炸药的颗粒度 (4)炸药爆速测量方法

二、炸药的做功能力(威力)

炸药爆炸时高温、高压爆炸产物瞬间对介质产生的作用,或总的做功能力,称为炸药威力,亦称爆力。

威力的大小取决于:爆速、爆热和爆炸气体。 炸药威力是衡量炸药作功能力大小的重要指标之一。 炸药威力测定方法,通常是用铅柱扩孔法,测量炸药爆炸后的容积差值。

铅柱试验: 直径20cm,高20cm,10g炸药。 炸药威力单位:(mL/10g)。 一般工业炸药的爆力为280-460mL。

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炸药的威力有多大(概算)?

可以说,炸药是目前所有物质瞬间释放能量最大的物质。 如200克TNT炸药,可以将标准钢轨断。 若计算炸药的爆炸功:

按热功当量理论计算,炸药爆炸的瞬时功:

一公斤TNT炸药爆炸,相当于50万台75马力拖拉机发出的舜时功。

一公斤的核炸药爆炸威力是多大?

一公斤核炸药爆炸相当于2万吨TNT炸药:

一公斤核炸药爆炸功相当于100亿台75马力拖拉机发出的舜时功(当然,这只是按理论计算,未考虑爆炸能量的利用率等)。

如1945年8月二战时为迫使日本投降,美国总统杜鲁门、英国首相丘吉尔认为使用一两次核袭击就可以结束战争。(45年7月26日试爆成功)当时决定袭击5个城市(包括东京),最后选择两个。8月5日在日本的广岛、长奇投下两颗小型原子弹(当量两万吨),长3.05米,直径0.7米,弹重。4.082吨。使用B—29轰炸机,在1万米m高空投下,在66米高空爆炸,爆炸后,1000米内花岗岩融化,3000米所有建筑物被毁。两个城市几乎全部消失,伤亡人数五六十万,至死23.9万人,8月15日日本宣布无条件投降。

现在战略核武器当量大到百万,甚至千万吨级,可想而知破坏范围有多大。

61年苏联(苏联威慑美国)试爆了世界最大的核武器是5000万吨级当量,损伤半径1000公里。10月31日使用图-95轰炸机,飞至爆炸中心10000米高空,加速返回,350公里半经范围内物体几乎全部破坏。。。。。。

具俄罗斯媒体消息至13年10月中国具有135枚核弹头。 中国的东风41飞行最大距离15000km,飞行速度3000km/H,

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