-
题名爆炸火球内部温度测量方法研究
- 1
-
-
作者
赵敏
张丕状
豆鑫
赵毅
田其森
-
机构
中北大学信息探测与处理山西省重点实验室
-
出处
《化工自动化及仪表》
2025年第2期198-204,共7页
-
文摘
针对爆炸温度场测量环境复杂、参数变化动态范围大和测量难度大的问题,提出了一种基于比色测温技术的爆炸场内部温度测量方法,并搭建了相应的爆炸场温度测量系统。该系统成功测试了由30kg甲、乙配方温压弹形成的火球温度场。研究结果显示,甲配方炸药爆炸最高温度达到2950℃,爆炸持续时间为420ms左右;而乙配方炸药爆炸最高温度可达3200℃,爆炸持续时间小于400ms,实现了对爆炸火球内部温度的测量。与传统的热电偶传感器相比,所提系统能够有效地获取爆炸火球内部温度,具有可行性。
-
关键词
比色测温
爆炸温度场
瞬态高温
火球内部温度
-
Keywords
colorimetric temperature measurement
explosion temperature field
transient high temperature
temperature inside fireball
-
分类号
TH811
[机械工程—精密仪器及机械]
-
-
题名高压天然气管道泄漏火球危害模拟研究
- 2
-
-
作者
王莉莉
高兆基
马松浩
付世博
胡芳问
王桦杰
-
机构
东北石油大学土木建筑工程学院
黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室
中国石油天然气股份有限公司东北销售分公司
-
出处
《河北工程大学学报(自然科学版)》
2025年第2期67-72,共6页
-
基金
黑龙江省重点研发计划“揭榜挂帅”科技攻关项目(2023ZXJ06A04)。
-
文摘
基于热剂量准则,建立了闪燃火球的数学模型,使用MATLAB编程实现了动态闪燃火球热辐射剂量的程序化计算,研究了泄漏孔径、管道运行压力和环境温度对火球热辐射危害范围的影响,并由临界热辐射剂量得出了所研究工况下8种危害区域的界限范围。结果表明,火球闪燃临界热辐射危害半径与泄漏孔径、管道介质输送压力近似成线性正相关,其中泄漏孔径对临界热辐射危害半径的影响最大。
-
关键词
天然气管道
泄漏扩散
火球火灾
热剂量准则
危害半径
-
Keywords
natural gas pipelines
leakage diffusion
fireball fire
heat dose criteria
hazard radius
-
分类号
TE88
[石油与天然气工程—油气储运工程]
-
-
题名典型TNT装药爆炸火球及热辐射效应规律研究
- 3
-
-
作者
马智勇
吴郑浩
王长利
柯明
张鑫
钱秉文
-
机构
南京理工大学化学与化工学院
西北核技术研究所
-
出处
《火工品》
北大核心
2025年第6期43-50,共8页
-
基金
国家自然科学基金(No.12402436)。
-
文摘
为探究TNT装药在空爆实验中火球热效应的变化规律,对176 g裸药柱、921 g裸药柱、921 g带壳药柱3种规格的TNT药柱开展空爆实验,采用高速摄像机、瞬态热电偶和热辐射传感器对爆炸火球的半径、温度、热流及热通量进行了测试与分析。结果表明:3种规格TNT药柱的火球最大半径实验值与计算值吻合良好。随着装药量增加,爆炸火球温度明显升高,176 g裸药柱在距离爆心0.8,3.0 m处的最高温度分别为511.17,152.12℃,921 g药柱在距离爆心0.8 m处的最高温度为829.8℃。热辐射通量在爆炸火球外部时快速降低,176 g药柱在距离爆心2.0 m处的热通量最高值为10.72 kW·m^(-2),921 g药柱在距离爆心2.0,3.0,4.0 m处的热通量最高值分别为524.09,56.96,15.14 kW·m~2,重现性良好。试验结果还证实了等效裸装药量换算公式在火球尺寸等效方面的适用性,并实现了典型TNT装药热辐射效应的高精度测量。本研究可为弹药爆炸热毁伤评估与防护设计提供数据支撑与理论依据。
-
关键词
TNT
空爆实验
爆炸火球
热效应
热辐射效应
-
Keywords
TNT
Airburst experiments
Explosive fireball
Thermal effect
Heat radiation effect
-
分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
TQ564
[化学工程—炸药化工]
-
-
题名基于比色测温的爆炸火球内窥式温度测量技术
- 4
-
-
作者
田其森
张丕状
赵毅
赵敏
豆鑫
-
机构
中北大学信息探测与处理山西省重点实验室
-
出处
《化工自动化及仪表》
2025年第1期26-31,共6页
-
文摘
为了测量爆炸场火球内部温度的动态变化,设计了一种基于比色测温的内窥式温度测量系统。通过搭建机械准直光学系统,精确采集火球内部确定位置的光谱辐射能量。结合辐射光谱强度曲线,通过分析探测器波长灵敏度与辐射光谱强度的关系,选取多组双波段进行仿真,最后选择810 nm与940 nm波段的曲线。爆炸过程迅速,辐射能量急剧增大,为了保证测量系统信号不饱和,借助动态增益模块实现宽动态范围的温度测量。测温系统采集数据进行温度解算与标定结果相比,相对误差小于5%,室外实验测量爆炸火球温度范围为1500~2700℃,为研究瞬态爆炸火球内部温度规律提供了一种新型的技术手段。
-
关键词
比色测温
爆炸温度场
爆炸火球
瞬态高温
-
Keywords
colorimetric temperature measurement
explosion temperature field
explosive fireball
transient high temperature
-
分类号
TH811.1
[机械工程—精密仪器及机械]
-
-
题名爆炸火球温度测量技术的研究进展与展望
- 5
-
-
作者
马耀
刘浩
王幸
张磊
-
机构
目标易损性评估全国重点实验室
军事科学院国防工程研究院工程防护研究所
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
-
出处
《现代应用物理》
2025年第4期17-25,共9页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(12172381)
中原科技创新领军人才基金资助项目(234200510016)。
-
文摘
随着工业化和城市化进程的加速,易燃易爆品在生产、存储、运输等环节发生意外爆炸的频次显著增加,其造成的灾害后果呈现明显扩大趋势。温度作为表征爆炸火球热载荷特性的关键参数,是分析爆炸热载荷及热毁伤效应的基础。热效应作为爆炸的主要毁伤方式之一,不仅引发直接热毁伤,还通过纵火效应导致二次毁伤,其与冲击波的耦合更增加了毁伤分析的复杂性。研究爆炸热效应是深入理解爆轰机制、评估毁伤效果、溯源事故及优化防护的基础。针对该参数的瞬态测量技术的研究具有重要价值。本文系统论述了爆炸火球瞬态温度测量技术的发展现状,重点分析了比色测温、红外测温等辐射式测温技术的原理、优势及局限性。特别探讨了封闭空间内爆炸火球热毁伤效应的特殊性及其对温度测量提出的新挑战。并对爆炸火球测量技术近期需解决的关键问题进行展望,研究成果对爆炸毁伤程度评估、爆炸事故快速溯源、预防和减轻火灾爆炸事故的影响具有借鉴意义。
-
关键词
爆炸火球
瞬态温度场
辐射测温
热电偶
红外测温
比色测温
-
Keywords
explosive fireball
transient temperature field
radiation temperature measurement
thermocouple
infrared temperature measurement
colorimetric temperature measurement
-
分类号
O384
[理学—流体力学]
TL91
[核科学技术—核技术及应用]
-
-
题名考虑人员疏散的化工厂火球热辐射危害定量评价
- 6
-
-
作者
王继贇
潘传鱼
李耀强
罗昊
刘晅亚
-
机构
应急管理部天津消防研究所
工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室
天津市消防安全技术重点实验室
中国工程物理研究院流体物理研究所
-
出处
《消防科学与技术》
北大核心
2025年第8期1029-1035,共7页
-
基金
应急管理部天津消防研究所青年科技人才创新基金(2024SJCXJJ02)
天津市科技计划项目(21JCZDJC00810)。
-
文摘
为定量评价化工厂火球事故的热辐射危害,利用FDS软件模拟火球演化过程,利用Pathfinder软件模拟人员疏散;基于FDS和Pathfinder输出的数据,编写数据查询算法获取人员疏散过程的热辐射剂量,从而依据剂量-反应模型计算伤亡概率,确定伤亡人数。研究结果表明:随着单个火球燃料质量由5056 kg增加至16432 kg,火球持续时间和最大直径分别由6.9 s增加至11.3 s、40 m增加至98 m,热辐射影响范围显著增加;疏散人员分布随时间而非线性变化,导致伤亡人员数量随火球形成时间而非线性变化。多米诺效应导致多个火球产生,人员死亡数由不足3人升至超过10人,致使事故等级由一般事故升级为重大事故。研究结果可为火球及其他火灾的事故定量评价提供理论支撑。
-
关键词
化工厂火球
热辐射危害
定量评价
人员疏散
伤亡概率
-
Keywords
fireball in a chemical plant
thermal radiation hazard
quantitative assessment
occupant evacuation
casualty probability
-
分类号
X931
[环境科学与工程—安全科学]
TK121
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
-
-
题名火球动态模型在温压炸药热毁伤效应评估中的应用
被引量：10
- 7
-
-
作者
仲倩
王伯良
黄菊
房莹莹
惠君明
-
机构
南京理工大学化工学院
-
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期528-532,共5页
-
基金
教育部留学回国人员科研启动基金项目
-
文摘
根据红外热成像仪所测的某温压炸药和TNT爆炸火球的表征参量数据,分析了火球热辐射的动态模型,对爆炸火球变化规律进行了定量描述。以具有时间属性的爆炸火球热辐射动态模型为基础,比较了温压炸药和TNT装药爆炸火球热毁伤效应。研究结果表明,温压炸药的热辐射剂量可达TNT热辐射剂量的3.6～4.8倍,温压炸药具有明显的高温毁伤优势;与静态模型相比,动态模型能用来更好地模拟火球的动态变化过程,更合理地评估炸药的热辐射毁伤效应。
-
关键词
爆炸力学
热辐射
火球动态模型
温压炸药
火球静态模型
-
Keywords
mechanics of explosion
thermal radiation
dynamic model of fireball
thermobaric explosive
static model of fireball
-
分类号
O389
[理学—流体力学]
TQ564
[化学工程—炸药化工]
-
-
题名侧边火球的大小和横动量的关系
被引量：1
- 8
-
-
作者
陈奋策
-
机构
烟台师范学院物理系
-
出处
《烟台师范学院学报（自然科学版）》
1990年第1期28-32,共5页
-
文摘
在侧边火球的质心静止系中,在平衡态近似下,以温度场论描述侧边火球的状态,得到侧边火球的大小和横动量的关系式。关系式和三火球模型的计算结果符合。
-
关键词
三火球模型
侧边火球
温度场论
-
Keywords
three fire-ball model, side-fire ball, finite temperaturegauge theory, transverse momentum
-
分类号
O572.2
[理学—粒子物理与原子核物理]
-
-
题名温压炸药爆炸火球的特征
被引量：22
- 9
-
-
作者
阚金玲
刘家骢
曾秀琳
王静
-
机构
南京理工大学化工学院
-
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
2007年第2期55-58,共4页
-
文摘
用红外热成像仪对温压炸药和常规炸药的火球特征参数进行了测量,发现温压炸药的热辐射远大于普通炸药。用高速摄像记录了温压炸药的二次爆炸现象,通过与B炸药的爆炸过程对比,发现二次爆炸对温压炸药的爆炸火球具有一定的增强作用。
-
关键词
物理化学
温压炸药
火球
热效应
红外热成像
-
Keywords
physical chemistry
thermal-baric explosive （TBX）
fireball
heating effect
infrared thermal image
-
分类号
O384
[理学—流体力学]
-
-
题名火球热辐射后果计算动态模型的应用
被引量：11
- 10
-
-
作者
张董莉
刘茂
王炜
李剑峰
-
机构
南开大学城市公共安全研究中心
-
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
2007年第4期132-135,共4页
-
基金
"十五"国家科技攻关计划滚动课题(2004BA803B05)
-
文摘
为了精确地评估火球的热辐射后果,需要深入研究火球热负荷对影响区域暴露人员所造成的伤害。详细介绍了具有时间属性的火球热辐射动态模型,以实例描绘了火球直径、高度以及目标接受到的热通量等火球参数的动态变化规律。结果表明:具有时间属性的火球热辐射动态模型计算出的热辐射值小于静态模型计算的值,动态模型有可能更准确地描述火球参数的实际动态变化,进而合理地确定火球热辐射的人员伤亡区域,并为过热可燃液体容器的安全设计及风险分析提供一种新的后果评估技术及方法。
-
关键词
安全工程
火球
热辐射
动态模型
-
Keywords
safety engineering
fireball
radiation
dynamic model
-
分类号
X913.1
[环境科学与工程—安全科学]
-
-
题名天然气管道泄漏火球事故后果模拟评价
被引量：15
- 11
-
-
作者
王文和
徐志胜
易俊
沈士明
-
机构
重庆科技学院安全工程学院
中南大学防灾科学与安全技术研究所
重庆市安全生产科学研究院
中国石油化工股份有限公司工程风险分析技术研究中心
-
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
2012年第1期18-21,共4页
-
基金
重庆市科委科技攻关项目基金资助(编号:CSTC
2010AC0186)
+2 种基金
国家安监总局科技计划重点项目基金资助(编号:10-115)
重庆市自然科学基金项目资助(编号:CSTC
2010BB5283)
-
文摘
天然气管道发生泄漏时,大约90%的气体产生燃烧并形成火球,遇火源即发生危害性非常大的火球爆炸事故。本文针对城市天然气管道泄漏事故,综合考虑天然气泄漏后可能发生的火球燃烧和爆炸,利用爆炸冲击波和火球热辐射模型对天然气管道(完全破裂)在发生泄漏时发生火球爆炸进行计算,结果表明:2分钟内泄漏天然气云团超压爆炸的死亡半径和热辐射的火球半径分别高达39.44m和92.93m。因此,通过计算天然气泄漏火球事故爆炸和热辐射范围,对天然气火球爆炸事故预防与应急救援具有一定的意义。
-
关键词
天然气管道
泄漏事故
火球爆炸
热辐射
-
Keywords
natural gas pipeline
leakage accident
fireball explosion
thermal radiation
-
分类号
X932
[环境科学与工程—安全科学]
-
-
题名不同高度强爆炸早期火球数值研究
被引量：11
- 12
-
-
作者
田宙
乔登江
郭永辉
-
机构
西北核技术研究所
-
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第8期1078-1083,共6页
-
文摘
为评估强爆炸的毁伤效应,采用一维球对称辐射流体力学方程组,数值研究了不同高度强爆炸早期火球阵面、弹壳冲击波的形成发展过程,对计算结果进行了相似律分析。结果表明:随爆炸高度增加,火球阵面、弹壳冲击波扩张速度加快,火球扩张过渡阶段开始结束位置及持续范围增加,火球中心温度下降加快,辐射能量降低过程变慢;在火球阵面以冲击波扩张传播以后,火球阵面参量基本满足爆炸相似律。
-
关键词
爆炸力学
强爆炸火球
辐射流体力学
数值研究
不同高度
-
Keywords
explosion mechanics
fireball of strong explosion
radiation hydrodynamics
numerical investigation
different altitudes
-
分类号
O38
[理学—流体力学]
O242
[理学—计算数学]
-
-
题名不同当量强爆炸早期火球现象的数值模拟
被引量：10
- 13
-
-
作者
田宙
乔登江
郭永辉
-
机构
西北核技术研究所
-
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期408-412,共5页
-
文摘
采用一维球对称辐射流体力学方程组,研究了不同当量强爆炸早期火球阵面、冲击波的形成发展过程,对计算结果进行了相似律分析。结果表明,随爆炸当量增加,火球阵面、冲击波扩张速度加快,火球扩张过渡阶段开始结束位置及持续范围增加,火球中心温度下降变慢;在火球阵面以冲击波扩张传播以后,火球阵面参量满足立方根相似律。
-
关键词
爆炸力学
火球
辐射流体力学
强爆炸
-
Keywords
mechanics of explosion
fireball
radiation hydrodynamics
strong explosion
-
分类号
O381
[理学—流体力学]
-
-
题名TNT和温压炸药的爆炸火球表面温度对比试验研究
被引量：13
- 14
-
-
作者
张玉磊
翟红波
李芝绒
蒋海燕
闫潇敏
-
机构
西安近代化学研究所
-
出处
《爆破器材》
CAS
2015年第5期23-26,共4页
-
文摘
使用红外热成像仪记录了TNT和温压炸药爆炸后的火球表面温度场,得到了2种炸药的爆炸火球表面最高温度、持续时间、火球尺寸和火球温度变化速率等参数,并对温压炸药后燃烧对火球温度的影响进行了分析。结果表明,温压炸药爆炸火球的不同时刻最高温度和持续时间都大于TNT,温压炸药火球体积较大,且更为扁平,温压炸药和TNT爆炸火球的温度变化速率曲线分别呈"V"和"L"型,强烈的后燃烧使得温压炸药爆炸火球温度衰减较慢,持续时间较长。
-
关键词
温压炸药
爆炸火球
红外热成像仪
温度变化速率
后燃烧
-
Keywords
thermobaric explosive
blast fireball
infrared thermal imager
rate of temperature change
after burning
-
分类号
TQ564.4
[化学工程—炸药化工]
-
-
题名瓦斯爆炸中的火球伤害效应
被引量：15
- 15
-
-
作者
景国勋
乔奎红
王振江
史果
-
机构
河南理工大学安全学院
河南工程学院安全工程系
-
出处
《工业安全与环保》
北大核心
2009年第3期37-38,共2页
-
基金
高等学校博士学科点专项科研基金资助(20050460002)
教育部科技创新团队资助项目(ITR0618)
-
文摘
针对瓦斯爆炸事故3种危害中的高温热辐射伤害进行研究,结合火灾爆炸事故中的火球热辐射的传播公式,得出适合井下瓦斯爆炸事故的火球传播规律公式。依据该公式划分了瓦斯爆炸事故中火球热辐射的死亡、重伤、轻伤的半径公式,为瓦斯爆炸事故安全评价提供了理论基础。
-
关键词
瓦斯爆炸
火球热辐射
伤害效应
-
Keywords
gas explosion
fireball thermal radiation
injury effect
-
分类号
TD712.7
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名强爆炸火球数值模拟中的算子分裂方法
被引量：5
- 16
-
-
作者
闫凯
李若
田宙
郭永辉
曹渊
-
机构
西北核技术研究所
北京大学数学系
长安大学
-
出处
《计算物理》
CSCD
北大核心
2013年第3期379-386,共8页
-
文摘
采用算子分裂方法将辐射流体力学方程组分裂为对流项和刚性源项,设计一种高效求解刚性源项方程组的数值方法.数值实验表明:该方法对时间步长不敏感,计算精度能够满足工程计算要求.在不对方程组做任何近似的情况下,数值给出了较长时间内火球冲击波阵面压力峰值及阵面位置的变化,结果与实际强爆炸中的经验公式吻合较好.
-
关键词
火球
辐射流体力学
刚性源项
算子分裂方法
-
Keywords
fireball
radiation hydrodynamics
stiff source term
operator splitting method
-
分类号
O38
[理学—流体力学]
O242
[理学—计算数学]
-
-
题名强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算
被引量：5
- 17
-
-
作者
高银军
闫凯
田宙
刘峰
-
机构
西北核技术研究所
-
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期289-295,共7页
-
文摘
基于强爆炸火球光辐射的多群辐射流体力学方法,采用算子分裂方法将方程组分裂为对流项和刚性源项,其中源项部分根据方程形式,进一步分裂为各群内的单独求解。数值计算表明:该方法克服了直接求解过程中辐射与流体耦合所带来的强不稳定性,时间步长大幅提高,给出的火球光辐射能谱特征与已有规律一致。可为定量分析光辐射能谱特征提供有效手段。
-
关键词
爆炸力学
算子分裂算法
光辐射能谱
强爆炸火球
-
Keywords
mechanics of explosion
splitting method
radiation spectrum
strong explosion fireball
-
分类号
O381
[理学—流体力学]
-
-
题名强爆炸早期火球现象的一维数值研究
被引量：9
- 18
-
-
作者
田宙
乔登江
郭永辉
-
机构
西北核技术研究所
-
出处
《计算物理》
EI
CSCD
北大核心
2010年第1期8-14,共7页
-
文摘
采用一维球对称辐射流体力学方程组,构建直接求解辐射输运方程的一种数值方法,得到强爆炸早期火球发展过程中火球阵面、弹壳冲击波的形成发展过程.计算结果与Brode结果进行对比,二者一致,证明数值方法的合理性.数值模拟爆炸源区不同当量、不同密度以及不同爆炸高度等条件下强爆炸早期火球发展过程中火球阵面、弹壳冲击波的形成发展过程,对计算结果进行比较分析.
-
关键词
强爆炸火球
辐射流体力学
数值研究
-
Keywords
fireball of strong explosion
radiation hydrodynamics
numerical simulation
-
分类号
O38
[理学—流体力学]
O242
[理学—计算数学]
-
-
题名伽玛射线暴:各向同性火球还是柱形喷流?
被引量：4
- 19
-
-
作者
黄永锋
谭长宜
戴子高
陆埮
-
机构
南京大学天文系
-
出处
《天文学报》
CSCD
北大核心
2002年第2期169-177,共9页
-
基金
国家自然科学基金(10003001
19825109
+2 种基金
19773007)
973项目
国家重点基础研究专项经费(the Special Funds for Major State Basic Research Projects)资助
-
文摘
多数伽玛射线暴的光学余辉衰减较平缓且光变曲线未见明显拐折,通常认为它们产生于各向同性火球, GRBs 970228、970508、971214、980329及980703等就是典型的例子.但柱型喷流模型其实也能对这类伽玛射线暴的余辉给出极好的拟合,因此它们完全有可能产生于柱形喷流,而并非一定是来自各向同性火球.
-
关键词
伽玛射线暴
各向同性火球
柱形喷流
星系
Γ射线
-
Keywords
Galaxies: jets, Gamma-rays: burst, Blast waves
-
分类号
P172.3
[天文地球—天文学]
-
-
题名M1近似应用于强爆炸火球辐射输运数值模拟
被引量：3
- 20
-
-
作者
闫凯
田宙
郭永辉
董楠
-
机构
西北核技术研究所
-
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期241-246,共6页
-
基金
国家自然科学基金项目(91330205)~~
-
文摘
推导了P1近似、Minerbo近似和M1近似模型中Eddington因子和辐射输运方程的最大特征值随各向异性因子的变化关系。采用M1近似模型对1kt TNT当量的强爆炸火球的辐射输运过程进行了数值模拟,给出了火球阵面和冲击波阵面走时,并与已有计算结果进行了比较。结果表明:辐射扩张阶段M1近似下得到的辐射波波速快于P1近似下的计算结果,落后于Minerbo近似下的计算结果,而在冲击波扩张阶段三者计算结果又趋于一致。
-
关键词
爆炸力学
M1近似模型
辐射输运
强爆炸火球
Eddington因子
-
Keywords
mechanics of explosion
M1 approach model
radiative transfer
strong explosion fireball Eddington factor
-
分类号
O389
[理学—流体力学]
O242
[理学—计算数学]
-
