爆轰的结构

网上有关“爆轰的结构”话题很是火热，小编也是针对爆轰的结构寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

爆轰波的结构是爆轰研究的主要问题。D.L.查普曼于1899年、E.儒盖于1905年分别提出最简单的爆轰波结构理论,后称为C-J理论。20世纪40年代，Я.Б.泽利多维奇、J.von诺伊曼和W.杜林各自独立地建立起了爆轰波内部结构的模型，后称为ZND模型。

C－J理论它把爆轰波简化为一个冲击压缩间断面，其上的化学反应瞬时完成，在间断面两侧的初态、终态各参量可以用质量、动量和能量三个守恒定律联系起来，经变换可得如下三个方程：

式中p为压强；v为比容（v=1/ρ，ρ为密度）；e为比内能；u为质点速度；D为爆轰波传播速度，即爆速；下标0表示初态。第二式在p-v平面内为一直线，通常称为瑞利线；第三式称为许贡纽方程,它是p-v平面内的一条曲线，称为许贡纽线（图2）。一切同初态（p0,v0）满足守恒关系的状态点都在这条线上。爆轰产物的状态方程可写作：e=e(p，v)。

四个方程中共有五个未知量，要单值确定爆轰参量，还须找出第五个方程。为此，查普曼和儒盖提出了著名的假设（称为C-J假设或C-J条件）：稳定爆轰产物的状态对应于许贡纽线和瑞利线的切点J,即C-J点（图1）,该点的爆速DJ是极小值，可以证明，在J点有下面关系：

DJ=uJ+cJ，

式中c为声速，下标J表示J点的值。图1曲线的BA段对应于爆轰过程，AE段不对应于任何实际过程，EF段对应于爆燃过程。爆轰波和爆燃波的一些性质见表1。

表1 爆轰波和爆燃波的性质 p-υ图过程 D D-u0 D-u 熵　爆轰波 BA

A 爆轰

弱爆轰

强爆轰

C-J爆轰

定容爆轰 >DJ

>DJ

∞ >c0(声速) <c

cJ 最小　爆燃波 EF

EJ′ J′F

J′

E 爆燃

强爆燃

弱爆燃

C-J爆燃

定压爆燃 <DJ′

<DJ′

DJ′

0 <c0 >c

cJ′ 最大对实际爆轰系统应用C-J理论进行计算,一般都能得到同实验爆速值相近的结果，这表明 C-J理论基本正确。但是，对气相爆轰进行精密测量得到的爆轰压强和密度值，比用C-J理论得到的值约低10%～15%,对爆轰产物实测得到的马赫数比计算的C-J值约高10%～15%。这表明C-J理论是一种近似理论。另外,炸药的爆轰实际上存在一个有一定宽度的反应区，而且有些反应区的宽度相当大,因此,将爆轰波仅仅看作一个强间断面已不恰当。这说明还须对爆轰波的内部结构进行深入研究。

ZND模型爆轰波具有双层结构:前面一层是以超声速推进的激波，紧跟在后面的一层是化学反应区。激波仍作为一个强间断面，爆轰物质被瞬时地压缩到高温高密度状态,接着开始化学反应，直到反应区末端达到C-J状态,在反应区内忽略粘性和热传导的影响。图2为ZND模型（下方为压强分布）。除初始物质、爆轰产物和它们的混合物的状态方程外，还必须建立反应速率方程：

式中ξ为化学反应程度变量，称反应进度；t为时间；λ为反应速率,它是压强p、温度T和ξ的函数。在ZND模型中，ξ=0对应于反应区的初态，即激波后的状态；ξ=1对应于反应区的终态。反应区内各点处于热力学平衡状态。

由瑞利线、许贡纽线和反应速率方程，原则上就能得出反应区内各参量的空间分布或时间分布。对爆轰这样快速过程中的化学反应动力学问题，迄今还了解得很少。

关于“爆轰的结构”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！

本文来自作者[语兰]投稿，不代表海明号立场，如若转载，请注明出处：https://www.stqxh.com/jingyan/202509-5069.html