较多人认为,气相爆轰流体力学理论仍可用来研究凝聚炸药的爆轰过程。气相爆轰的基本方程如下:
以及状态方程p=f(V·T) 均适用于凝聚相爆炸物。
由于凝聚爆轰产物处于高温、高压状态,且在爆轰瞬间各产物存在复杂的化学动力平衡,很难用实验法直接确定其状态方程,目前均用经验或半经验的状态方程。
1. 阿贝尔 (Abel) 余容状态方程
对于不能忽略分子本身容积的实际气体可采用该方程:
p(V-α)=nRT (2-35)
或 p=ρnRT/(1-αρ) (2-36)
式中 α——余容;n=1/Mn——气体产物平均分子量倒数;
R——气体常数。
对于爆炸产物遵守阿贝尔方程的炸药,其爆轰参数按下式近似计算:
其中
2. 泰勒维里型展开式
泰勒 (Taylcz) 采用了维里状态方程式:
b=∑nibi
式中,ni为爆炸产物第i个类型的摩尔数,bi为该类型分子的摩尔系数或第二维里系数。一些爆轰产物成分在高温时计算的第二维里系数见表2-27。
表2-27 高温时爆轰气体产物bi值
气 体 | b1,cm3/mol | 气 体 | b1,cm3/mol |
氨 二氧化碳(转动) 二氧化碳(不转动) 一氧化碳 氯 | 15.2 63.0 37.0 33.0 14.0 | 一氧化氮 氮 一氧化二氮 水 蒸 汽 甲 烷 氧 | 37.0 34.0 63.9 7.9 37.0 35.0 |