Page 59 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 陈飞翔，等： 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 第 12 期

影响爆炸火团及温度场演化规律的研究鲜见报道。本文中，结合试验及数值模拟研究，探讨温压炸药
隧道内沿隧道轴线不同距离处爆炸冲击波的超压峰值、正压作用时间以及爆炸火团的热效应。通过
分析爆炸冲击波的参数和波形，总结沿隧道轴线距离和炸药质量对隧道内温压炸药爆炸冲击波传播的
影响。通过系统分析爆炸火团温度在轴线方向上的分布，建立不同温度下爆炸火团的最大传播距离与
沿隧道轴线距离和炸药质量之间的关系，阐明隧道口泄能效应对隧道内温压炸药爆炸冲击波传播规律
及火团演化特性的重要影响，以期研究成果可为隧道等半封闭空间内的温压炸药爆炸安全防护提供理
论依据。

1 试验概况

为开展隧道内爆炸试验 [10] ，搭建了钢筋混凝土直墙圆拱形两端开口隧道。如图 1 所示，隧道长度为
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30.0 m，直墙高度为 1.8 m，隧道内截面宽度和圆拱内径均为 1.8 m，垂直隧道轴线的横截面面积 S 为 4.51 m ，
截面等效圆直径 D 为 2.4 m。试验为隧道口内 1 kg 温压炸药空爆试验，温压药柱悬挂在沿隧道轴线距离
隧道口 1.0 m 处，爆心距地面高度为 1.2 m，温压炸药密度为 1.90 g/cm ，黑索金（RDX）炸药和铝粉的质量
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分数分别为 55% 和 30%，其他成分为助燃剂和黏结剂，药柱的长径比为 1∶1。

1.8 m
Pressure sensor
2.7 m Thermocouple

1.8 m

Data acquisition

图 1 隧道截面尺寸及测量仪器设备
Fig. 1 Tunnel section dimensions and measuring equipment
如图 2 所示，冲击波压力传感器和热电偶温度传感器安装位置距地面高度为 1.2 m，冲击波压力传
感器距炸药轴线距离为 4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0、22.0、24.0 和 26.0 m，热电偶温度
传感器距炸药轴线距离为 2.0 m。

1.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 3.0 m

Outlet Outlet
1.2 m

Thermobaric explosive Thermocouple Pressure sensor
图 2 隧道内传感器的布置
Fig. 2 Layout of sensors in the tunnel

冲击波压力传感器使用 PCB 公司生产的 ICP 型 137B 系列空气压力传感器，响应频率超过 1 MHz，
量程为 0.34 ～ 3.40 MPa；热电偶为偶丝直径为 40.45 μm 的 S 型热电偶，响应频率大于 1 000 Hz，测量的温

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