Page 57 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 第 12 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 45, No. 12
2025 年 12 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Dec., 2025

DOI：10.11883/bzycj-2024-0486

温压炸药隧道内爆炸结构约束对冲击波

及爆炸火团的影响规律 *

陈飞翔 ，张国凯 ，何 勇 ，吴玉欣 ，刘黎旺 ，邓国强 3
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（1. 南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094；
2. 南京理工大学安全科学与工程学院，江苏 南京 210094；
3. 军事科学院国防工程研究院，北京 100850）
摘要： 为研究温压炸药隧道内爆炸冲击波的传播规律和火团的热效应，基于 OpenFOAM 开展温压炸药隧道内爆
炸数值模拟，与温压炸药隧道内爆炸试验数据对比验证数值模拟精度，研究沿隧道轴线距离、炸药质量对爆炸冲击波
传播特性及火团热效应的影响。结果表明：相同装药质量条件下，沿隧道轴线距离大于 1/3 隧道等效圆直径时，爆炸冲
击波超压峰值衰减规律和平面波形成距离不随沿隧道轴线距离变化而变化；冲击波平面波形成后，冲量随沿隧道轴线
距离的增大先增大后不变。沿隧道轴线相同距离处爆炸，冲击波形成平面波距离随炸药质量的增加而增大；平面波形
成后，冲击波超压峰值衰减规律不受装药质量影响，但冲击波冲量随装药质量的增加而增长。受隧道口泄能效应的影
响，隧道内爆炸火团总是向近隧道口方向移动，隧道壁面约束使得火团沿隧道轴线垂直方向发展受限；火团轴线方向
出现高温尖端，隧道内轴线方向温度分布具有对称性。进一步建立爆炸火团在不同温度轴线方向传播的最大距离与
炸药质量的拟合公式，可预测典型温压炸药隧道内爆炸火球不同温度轴线方向上传播最大距离。
关键词： 温压炸药；冲击波；泄能效应；火团温度；隧道约束
中图分类号： O382 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Influence of tunnel structural confinement on shock wave and fireball
generated by explosion of a thermobaric explosive in a tunnel

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CHEN Feixiang , ZHANG Guokai , HE Yong , WU Yuxin , LIU Liwang , DENG Guoqiang 3
（1. School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China;
2. School of Safety Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, Jiangsu, China;
3. Institute of Defense Engineering, AMS, PLA, Beijing 100850, China）
Abstract: To investigate the propagation characteristics of blast shock waves and the thermal effects of fireballs in tunnel
explosions involving thermobaric explosives, numerical simulations were conducted using OpenFOAM. The simulation
accuracy was validated through comparative analysis with experimental data from tunnel explosion tests. The effects of axial
distance along the tunnel and explosive mass on shock wave propagation characteristics and fireball thermal effects were
systematically studied. The results demonstrate that under identical charge mass conditions when the axial distance exceeds 1/3
of the equivalent tunnel diameter, the attenuation of shock wave overpressure peak and planar wave formation distance remain
independent of axial position. After planar wave formation, the impulse increases with axial distance before stabilizing. At the
same axial explosion distances, the planar wave formation distance increases with explosive mass. Post planar wave formation,

* 收稿日期： 2024-12-11；修回日期： 2025-03-05
基金项目： 国家自然科学基金（52278504）；中央高校基本科研业务费专项资金（309231B8805）；
江苏省自然科学基金（BK20220141）
第一作者： 陈飞翔（2001－ ），男，硕士研究生，fxchen@njust.edu.cn
通信作者： 张国凯（1988－ ），男，博士，教授，博士生导师，gkzhang@njust.edu.cn

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