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航天器发射技术:火球和热辐射

时间:2023-07-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:爆燃后的高温燃气在空气的浮力作用下迅速上升,继续形成火球。热辐射直径DR的计算公式为在火球和热辐射作用范围内,地面上的易燃物品将会燃烧,一般不宜布置易燃品储存库等设施。液体火箭发生爆炸事故时,推进剂毒气危害安全距离是航天发射场技术安全十分重要的问题之一,请参阅《液体火箭推进剂毒气逸散理论与实验研究》一文提出的有关方法进行分析计算,此处不再赘述。

航天器发射技术:火球和热辐射

运载火箭推进剂在地面爆炸时,最初都是少量推进剂沿液相接触面发生反应,形成高温高压燃气,未能参与反应的推进剂在高温高压燃气的作用下四处飞溅,在三维空间形成更大的气、液混合反应区,瞬间发生猛烈的化学反应形成火球,并辐射大量的热能,使周围气体膨胀形成冲击波。爆燃后的高温燃气在空气的浮力作用下迅速上升,继续形成火球。由于火球上升,周围的冷空气又迅速地填补火球上升后留下的空间,这样形成对周围空气的卷吸,卷吸时,又将地面未燃尽的推进剂蒸汽带进火球,使之继续燃烧,火球继续扩大,在空气的浮力作用下,火球从球形演变成蘑菇状,直至无可燃烧物补充时停止膨胀,火球迅速消散。

在工程计算中,通过爆炸试验得出火球最大直径与推进剂总量的关系为

式中,Dhmax为火球最大直径(m);Q0为推进剂总质量(kg)。

火球离地高度h的计算公式为

式中,tD为火球持续时间(s),tD=0.61。(www.xing528.com)

热辐射直径DR的计算公式为

在火球和热辐射作用范围内,地面上的易燃物品将会燃烧,一般不宜布置易燃品储存库等设施。

液体火箭发生爆炸事故时,推进剂毒气危害安全距离是航天发射场技术安全十分重要的问题之一,请参阅《液体火箭推进剂毒气逸散理论与实验研究》一文提出的有关方法进行分析计算,此处不再赘述。

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