Page 81 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 蒋欣利，等： 温压炸药密闭空间内爆炸冲击波与温度场耦合试验研究 第 6 期

与后燃释能引起的温度上升共同作用形成准静态压力 [39] 。因此，密闭空间内准静态压力的计算公式为：

(10)
p qs = p V + p T
式中：p 为冲击波超压引起的空间内部压力上升分量；p 为温度引起的空间内部压力上升分量。
T
V
冲击波引起的空间内部压力上升源于炸药爆炸后生成的气态爆炸产物，其体积急剧膨胀，在密闭空
间约束下，导致内部压力增大，其数学表达式如下：
v 0
p V = p 0 M (11)
V
0
式中：p 为密闭空间初始压力；M 为装药质量，kg；v 为单位质量炸药爆炸生成的气态产物在标准状态下
0
3
3
的体积，m /kg；V 为密闭空间容积，m 。
温度上升导致的准静态压力升高部分可根据理想气体状态方程推导：
Mq T nR g
p T = (12)
m g c V V
3
T
g
g
式中：n 为空气的物质的量；R 为气体常数，取 8.314 Pa·m /(mol·K)；q 为炸药爆轰热，kJ/kg；m 为密闭空
间内气体质量，kg；c 为空气的定容比热容，kJ/(kg·K)。
V
在理想条件下，密闭空间内准静态压力 p 可表示为 M/V 的函数：
s
q
Å ã Å ã
nR g q T M M
p qs = p 0 v 0 + = f (13)
m g c V V V
采用式 (13) 对准静态压力进行非线性拟合，拟合结果如下：
Å ã 0.864
M 3 M 3
p qs = 1.279 0.004 kg/m ≤ ≤0.024 kg/m (14)
V V

式（14）适用于本试验所使用的温压炸药配 60
方及试验条件。图 16 给出了准静态压力随装药 TBX test data
TBX fitting curve
质量与空间容积之比的变化关系。以 100 g 装药 50
质量对应的准静态压力为基准，200、300、400 g 40
装药质量对应的准静态压力分别增至 2.27、3.21、 p qs /kPa
4.18 倍 。 由 图 16 可 见 ， 当 M/V 较 小 时 ， p q s 随 30  M  0.864
p qs =1.279  
M/V 增大而快速上升；随着 M/V 继续增大，p 的  V 
s
q
增长速率逐渐减缓。 20
准静态压力是初始冲击波均匀化后与后燃 10
效应共同作用的结果。对于温压炸药在密闭空 0.004 0.008 0.012 0.016 0.020 0.024
(M·V −1 )/(kg·m −3 )
间中爆炸，后燃效应受装药质量与约束环境共同
图 16 准静态压力随密闭空间内装药质量的变化
影响。拟合结果还表明，较大的装药质量不一定
Fig. 16 Quasi-static pressure in a confined space
产生更大的准静态压力，这是因为温压炸药的爆
as a function of charge mass
炸能量与氧平衡密切相关。可将密闭空间内的
气体与炸药视为一个氧平衡系统 [40] ，随着装药质量增大，系统中的氧化剂不足以将炸药完全氧化，后燃
反应受限，导致准静态压力的增长趋于饱和。对于这类复杂装药，需进一步对后燃机理开展详细研究，
以明确氧化剂对准静态压力中冲击波分量和温度分量的贡献关系。

3 结 论

通过开展 100～400 g 温压炸药在密闭空间内的爆炸试验，获得了爆炸冲击波与温度场的变化特征，
建立了温压炸药爆炸冲击波和温度衰减规律模型，得到如下主要结论。
(1) 温压炸药在密闭空间内爆炸产生的温度场具有显著的二次升温和长持时特征。二次升温受装

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