爆轰

有能量释放的化学反应传输过程
image
爆轰(detonation)又称爆震。它是一个伴有大量能量释放的化学反应传输过程。反应区前沿为一以超声速运动的激波，称为爆轰波。爆轰波扫过后，介质成为高温高压的爆轰产物。能够发生爆轰的系统可以是气相、液相、固相或气－液、气－固和液－固等混合相组成的系统。通常把液、固相的爆轰系统称为炸药。

简介

19世纪80年代初，法国物理学家M.贝特洛、P.维埃耶、E.马拉尔和H.-L.勒夏忒列等做过火焰传播实验。他们将一个充满可燃气体混合物的管子一端点燃，发现火焰通常以每秒数厘米到数米的低速传播，但是在某些特殊情况下，这种缓慢的燃烧过程能够转变为高速的特殊燃烧过程，他们称这种现象为爆轰。后来发现，固相和液相炸药也能发生爆轰。
爆轰过程不仅是一个流体动力学过程，还包括复杂的化学反应动力学过程。两者互相影响、互相耦合。爆轰还伴随着热、光、电等效应。爆轰同周围介质相互作用时，周围介质中会产生激波或应力波，推动物体运动，造成物体破坏。人们通常把燃烧（即爆燃）和爆轰联系起来考察。爆轰同燃烧最明显的区别在于传播速度不同。燃烧时火焰传播速度在10～10米/秒的量级，小于燃烧物料中的声速；而爆轰波传播速度则在10～10米/秒的量级，大于物料中的声速。例如，化学计量的氢、氧混合物在常压下的燃烧速度为10米/秒，而爆轰速度则约为2820米/秒。爆轰中的化学反应过程高速释放能量。因此，爆轰的功率很大，高效炸药每平方厘米爆轰波阵面的功率高达 10瓦。这个特点使爆轰成为一种独特的能量转换方式。爆轰现象的研究通常包括爆轰的起爆、爆轰波的结构和爆轰同周围介质的相互作用等问题。[1]
爆轰