Page 70 - 《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

6 结 论

结合开展的温压炸药隧道内爆炸试验验证了数值模拟计算模型，通过数值模拟，系统地研究了温压
炸药隧道内爆炸冲击波的传播规律和火团的热效应演化特征，得到的主要结论如下。
(1) 建立了典型温压炸药在隧道内沿隧道轴线距隧道口不同距离 L 处爆炸平面波形成后冲击波超
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压峰值的预测模型，相同装药质量条件下，L ＞D/3（D 为隧道等效直径）时，爆炸冲击波超压峰值衰减规
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律和冲击波平面波形成距离与 L 无关；冲击波平面波形成后，冲量在 L ＜5.0 m 时随 L 的增大而增大，
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当 L ＞5.0 m 后冲量保持恒定。
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(2) 典型温压炸药在同一隧道轴线距离处爆炸时，冲击波平面波的形成距离随炸药质量的增大而增
大，平面波形成后爆炸冲击波超压峰值的衰减规律不受装药质量的影响，但冲击波的冲量随装药质量的
增大而增大，且沿隧道轴线不同距离处爆炸的冲击波冲量随装药质量的增长速率不同。
(3) 由于隧道壁面的约束作用，爆炸火团在隧道轴线垂直方向上发展受限，轴线方向形成了高温尖
端，轴线方向上温度分布呈“几”字形变化；由于隧道口的泄能效应导致火团总是向隧道口方向移动，
导致隧道口外的温度随时间的延长先上升后下降，隧道内的温度随时间的延长而下降。
(4) 通过分析不同质量典型温压炸药沿隧道轴线不同距离处爆炸火团在隧道内的温度分布，发现火
团在不同温度下沿轴线方向的传播距离随时间的变化规律相似，均表现为先增大至峰值后开始减小；进
一步建立了爆炸火团在不同温度下沿隧道轴线方向的最大传播距离与炸药质量的拟合公式，可预测典
型温压炸药在隧道内爆炸产生的火球在不同温度下沿隧道轴线方向的最大传播距离。

参考文献：

[1] TÜRKER L. Thermobaric and enhanced blast explosives (TBX and EBX) [J]. Defence Technology, 2016, 12(6): 423–445.
DOI: 10.1016/j.dt.2016.09.002.
[2] SHIN J, PANG S, KIM W. Enhancing blast mitigation in tunnels with expansion chamber subjected to high explosives
detonations for protecting underground facilities [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2024, 147: 105720.
DOI: 10.1016/j.tust.2024.105720.
[3] CHEN F, MAO J F, ZHOU J, et al. Thermal environment inside a tunnel after thermobaric explosion [J]. Shock and Vibration,
2017, 2017: 5427485. DOI: 10.1155/2017/5427485.
[4] 刘泉, 姚箭, 宋先钊, 等. 初始环境压力对 RDX 基温压炸药冲击波超压和温度的影响 [J]. 北京理工大学学报, 2024, 44(9):
913–922. DOI: 10.15918/j.tbit.1001-0645.2023.218.
LIU Q, YAO J, SONG X Z, et al. Influence of initial ambient pressure on shockwave overpressure and temperature of RDX-
based thermobaric explosive [J]. Transactions of Beijing Institute of Technology, 2024, 44(9): 913–922. DOI: 10.15918/
j.tbit.1001-0645.2023.218.
[5] 李世民, 李晓军, 郭彦朋. 温压炸药自由场爆炸空气冲击波的数值模拟研究 [J]. 爆破, 2011, 28(3): 8–12. DOI: 10.3963/
j.issn.1001-487X.2011.03.003.
LI S M, LI X J, GUO Y P. Numerical simulation study on airblast of thermobaric explosive explosion in free air [J]. Blasting,
2011, 28(3): 8–12. DOI: 10.3963/j.issn.1001-487X.2011.03.003.
[6] 茅靳丰, 陈飞, 侯普民. 温压炸药坑道口部爆炸冲击波毁伤效应研究 [J]. 力学季刊, 2016, 37(1): 184–193. DOI:
10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.01.022.
MAO J F, CHEN F, HOU P M. Study on shock wave damage effects of thermobaric explosive explosion in tunnel entrance [J].
Chinese Quarterly of Mechanics, 2016, 37(1): 184–193. DOI: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.01.022.
[7] TRZCIŃSKI W A, MAIZ L. Thermobaric and enhanced blast explosives: properties and testing methods [J]. Propellants,
Explosives, Pyrotechnics, 2015, 40(5): 632–644. DOI: 10.1002/prep.201400281.
[8] 赵新颖, 王伯良, 李席, 等. 温压炸药爆炸冲击波在爆炸堡内的传播规律 [J]. 含能材料, 2016, 24(3): 231–237. DOI:
10.11943/j.issn.1006-9941.2016.03.004.

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