热辐射对乘员的损伤研究介绍

弹药爆炸时，瞬间产生高温高压的温度场，放出大量的热量，使乘员受到热辐射的直接伤害。目前，常见的热辐射伤害准则主要包括热通量准则、热剂量准则、热通量-热剂量准则。表4 所示为热剂量准则对人员的损伤数据。

表4　热剂量准则对人员的损伤阈值

为了研究弹药爆炸时形成的火球辐射特性，国内外学者建立了不同的模型，常用的计算公式如表5 所示。

表5　火球热辐射模型(www.xing528.com)

续表

研究热辐射效应的基础是爆炸火球温度和尺寸的准确测量。目前，测试爆炸场瞬态温度的方法主要包括接触法和非接触法。非接触法主要包括比色测温法和多光谱测温法。非接触法测量的是爆炸火球的表面温度，并且与被测物体的物性参数（尤其是辐射系数）紧密相关。郭学永等［67］、李秀丽等［68］、范航等［69］利用非接触法，对爆炸场温度的测试方法、原理及其系统构成进行了介绍，并根据实测结果对温度场进行了分析。对于接触法测温，爆炸场的冲击波和破片作用以及热电偶自身的动态特性，给测试增加了难度。针对爆炸场接触式测温的特殊要求，李芝绒等［70］、马红等［71］、王代华等［72］利用钨铼热电偶进行温度测试，能够满足爆炸场温度测量精度要求。对于火球尺寸的测量，常用的观测方法有高速摄影和红外热成像两种。

利用数值模拟也可以研究热辐射伤害效应，北京理工大学的庞磊等［73］利用计算流体力学研究得到了气云爆炸热辐射伤害效应的分布规律。南京理工大学的周建美［74］利用有限元软件对爆炸容器内的温度场进行了仿真计算，并获得温度场的响应规律。