汤姆斯 理论模型假设.ppt

、弗兰克-卡门涅斯基、托马斯温度体系。?谢苗诺夫体系: 炸药是均温的周围环境温度不随时间变化, T 0 =常数发生爆炸时温度与环境温度 T 0相近炸药反应按零级反应进行,在延滞期内不考虑炸药反应物的消耗在炸药和环境接触面上,热传导遵守牛顿冷却定律,全部热阻力和温度降均集在此界面上中心导热性能无限好,热阻力全在界面上。 0x/???T ?弗兰克-卡门涅斯基体系: 炸药不是均温的,中心的温度最高,对称加热 r = 0 ,, r = x , 反应物表面的温度等于环境温度即 r = a , T = T 0 热阻力主要在炸药内部,边界炸药温度与环境温度相同。?托马斯温度体系: Thomas 理论从实际情况出发,设温度同时分布于炸药中和界面上, 既考虑了炸药中的热阻又考虑了界面上的热阻。炸药边界与环境温度有温度差,炸药内部温度也有梯度。 1 20?E RT 0/d?r dT 0/d? rTd ,用文字说明谢苗诺夫体系不爆炸、临界状态、爆炸的原理。 1 线:放热<散热,不爆 2线:临界(炸药温度近似为环境温度) 3线:放热>散热,爆炸(1)当环境温度为 T 01时,q 2和q 1相交于 T 1时,主要看炸药的初温。初温低,在 T 1点的左边开始反应, q 1 >q 2,炸药升温,升到 T1 点止,此时 q 1 =q 2。初温高,在 T 1点右边开始反应, q 1 <q 2,炸药降温,降到 T 1点止。炸药不论在什么温度都会维持在 T 1,反应稳定、缓慢的进行纸盒子所有的炸药反应完毕,反应速度不会自动加快。 T 1即为稳定平衡点。(2)环境温度 T 03高, q 1线在 q 2线上方,炸药反应的得热大于失热,炸药温度不断升高,最终导致爆炸。(3)环境温度 T 02 ,q 1和q 2相切于 T 2点时, T 2点左右的得热均大于失热。在 T 2点左边开始反应因为 q 1 >q 2,炸药升温至 T 2点。到 T 2点后,炸药只要稍高于T 02的温度继续反应,就将剧烈加速而导致爆炸。称T 2为不稳定平衡点,也是临界点。 ,说明谢苗诺夫、弗兰克-卡门涅斯基、托马斯温度体系哪个最容易发生爆炸。下表表明了什么意思? 谢苗诺夫体系最容易爆炸, 主要是因为散热相,平板的临界值最小为 下图表明此表表示球形炸药的散热能力最好, 最不容易爆炸, 其次是无限长圆柱,无限大平行板的散热能力最差,也是最容易爆炸。 ?图表明什么意思? ξ为无量纲半径; θm为无量纲温度 j=0 平板状炸药; j=1 为圆柱形炸药 j=2 为球形炸药。炸药中心ξ=0 处温度最高,边界上ξ=1