3.1.4　空气冲击波初始参数

3.1.4　空气冲击波初始参数

引爆空气中炸药装药后，炸药爆轰产生爆轰产物和高压，爆轰产物以极高的速度和压力向外膨胀，强烈地压缩着邻近的空气介质，使其压力、密度、温度产生突跃，形成初始冲击波。当爆轰产物与初始冲击波分离时，爆轰产物的压力等于初始冲击波阵面压力，爆轰产物的飞散速度等于初始冲击波阵面后空气的运动速度。初始冲击波参数示意图如图3.1.5所示，其中p0为未经扰动时的空气压力。

图3.1.5　初始冲击波参数

（a）爆轰波到达分界面前；（b）爆轰产物与介质作用后

爆炸产物由pH膨胀到pX，产物的速度由uH增大到uX，于是

式中，uH为爆轰波阵面后爆轰产物的速度；uX为初始冲击波的波阵面质点运动速度；vj为爆轰产物的体积；c为爆轰产物中的声速；pX为初始冲击波的波阵面压力；pH为爆轰C-J压力；pK为爆轰产物由压力pH膨胀到某个临界压力。

假设炸药爆轰产物膨胀过程分成两个阶段，第二阶段压力为pk，考虑活性材料释放的化学能：(https://www.daowen.com)

式中，爆炸产物K取1.4；γ＝3；v0为装药初始体积。

基于爆轰理论及式（3.1.9），可得

根据上述公式可确定初始冲击波的波阵面质点运动速度uX与波阵面压力pX之间的关系，由于爆炸初始冲击波为强冲击波，所以满足强冲击波关系式

式中，Ka为未扰动空气的等熵指数，取1.2；ρa为未扰动空气的密度，取1.225 kg·m-3。

综上所述，可求出活性材料装药空气中爆炸时冲击波的初始参数pX和uX。