爆热弹中产物组分演化的计算研究

为了研究炸药爆轰产物的演化规律,建立了产物自由膨胀模型和等体积放热模型,基于自编热化学程序(DLCHEQ)和多种经验方法,计算了标准爆热弹实验中PETN、RDX、HMX和TNT 4种炸药产物从CJ点到常温点的组分和热力学状态演化过程。结果表明,基于DLCHEQ计算的3个重要物理量(CJ状态、准静压和爆热值)都与实验值吻合很好,远小于其他方法的计算误差,验证了DLCHEQ的可靠性。CJ点后产物组分间发生了显著的化学反应。计算揭示了外界条件对产物组分间反应的影响规律:敞开空间爆炸时产物发生吸热且大量生成气体的反应;封闭空间爆炸时产物发生放热且大量消耗气体的反应。计算还预言了4种炸药可能存在独特的组分对称现象:CJ点爆轰产物主要组分和低温点(300~400 K)基本一致。