比色测温技术在瞬态爆炸温度场测量中的应用研究

作者：张启威; 程扬帆^*; 夏煜; 王中华; 汪泉; 沈兆武

来源：爆炸与冲击, 2022, 42(11): 105-117.

• 比色测温
• 爆炸温度场
• 粉尘爆炸
• 乳化炸药
• 气体爆炸

为了研究瞬态爆炸温度场分布规律，基于高速相机、黑体辐射理论、图像传感器的拜尔阵列和自编python代码，构建了依据比色测温原理的高速二维温度测试系统，并对添加不同含量TiH2的乳化炸药、TiH2粉尘以及C2H2气体的爆炸温度场进行了测量。实验结果表明：TiH2的加入可以显著提高炸药的爆炸温度和火球持续时间，当乳化炸药中的TiH2质量分数为6%时，爆炸平均温度最大值为3 048 K，相比纯乳化炸药提高了41.5%；此外，TiH2粉尘云火焰平均温度呈现先增大，再稳定，最后减小的趋势，浓度为500 g/m3的粉尘云火焰平均温度高于浓度为833 g/m3的平均温度，其最高平均温度分别为2 231和2 192 K;10%C2H2/90%空气预混气体(即体积分数为10%的C2H2和90%空气组成)的早期火焰温度均匀，内部略低于边缘温度，随着火焰膨胀，火焰边缘温度逐渐升高，火焰平均温度开始降低。与传统爆炸测温手段相比，比色测温方法可以准确测量某区域的瞬态爆炸温度，获得温度分布云图，为研究瞬态爆轰温度规律及影响因素提供了一种新的技术手段。

• 单位
  中国科学技术大学; 安徽理工大学