2.2 瞬时爆轰基本理论

2.2.1 瞬时爆轰假说

炸药的爆速非常高，完成爆炸变化所需的时间极短，可以近似的认为装药的爆轰是在一瞬间完成的。

在研究课题中普通工业炸药爆速为3200～5500m/s，EBLSC的短轴为22mm，全断面爆轰时间只需4.00×10^-6～6.87×10^-6s，即爆破瞬时发生，并且在推广应用双聚能与光面爆破综合技术的工程实践中引爆EBLSC时外表引爆和中心引爆并不影响EBLSC的爆破效果。因此，可按“瞬时爆轰假说”及其爆轰产物的散射规律建立计算机数值计算分析模型。

基于瞬时爆轰的“爆轰过程瞬时发生故与药柱起爆点无关”；“爆轰过程来不及发生热交换故无能量损失”；“爆轰产物的飞散遵循等距离面组规律”，可以使问题的研究有如下简化：

（1）爆轰产物的体积等于装药的初始体积，产物的质点初速度为零。

（2）装药各表面处于均匀爆炸场中，即产物的压力、速度、密度等分布均匀，可以不考虑起爆点在装药位置的影响。

（3）炸药爆炸所放出的能量全部转变为爆轰产物的内能，飞散时内能完全转变为动能。

（4）在距离内忽略空气阻力，产物的运动只是由于惯性而发生的，即产物作匀速直线运动，且产物内各质点的运动互不妨碍。

2.2.2 爆轰产物膨胀

根据瞬时爆轰假说，可以知道，爆轰发生后，高温高压的爆轰产物就开始膨胀，其过程近似认为是绝热的，且产物在飞散时压力逐渐下降到零。因此，可以把产物的膨胀过程看作是分为两个阶段进行的。当爆轰产物的压力大于两阶段搭接点的压力P_k时，按照的规律进行；当爆轰产物的压力小于两阶段搭接点的压力时，按照

=cost（其中r=1.2～1.4）的规律进行，即：

式中：为瞬时爆轰下爆轰产物的参数；为两阶段搭接点参数。

可根据雨贡尼奥方程求解，得出：

式中：时，爆轰产物的参数。

对于半径为R₀长圆柱形直列装药，式（2-43）可以变形为：

式（2-46）可求得搭接点处的半径为：

于是，可以求出瞬时爆轰产物压力（不耦合系数为K_d）为：

对于ρ₀=1200kg/m³，D=5000m/s，Q_V=4.18×10⁶J/kg某炸药：

由式（2-49）计算出：

将之值代入式（2-49），则可得出：

即R_k=1.31R₀。

于是，可以求出瞬时爆轰下产物膨胀到孔壁处的压力。

当不耦合系数（K_d&lt；1.31）时，

当不耦合系数（K_d&gt；1.31）时，

如：时，

2.2.3 爆轰产物散射

由瞬时爆轰假说可知：飞散过程无热能损失，即产物和外界来不及进行热交换，过程即已完成，产物的飞散就如同在真空中一样。这样产物的运动只是由于惯性而发生。对于均质炸药，爆轰产物的飞散遵循等距离面组规律，即单位时间内都有设想的相等厚度的产物层沿装药原表面的法线方向往外飞散。