爆震

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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。

起爆

通常应用火花放电或激波使气体混合物起爆，应用雷管和传爆药使药柱起爆。在起爆过程中，激波到爆轰的转变(简称SDT)和爆燃到爆轰的转变(简称DDT)这两个问题是当前爆轰研究中的重要课题。大量的研究表明起爆的过程有两类：①对于气相、液相（不含气泡和杂质）、固相（单晶）均匀系统，初始激波波阵面后的物质整体受热，发生化学反应，并在受热时间最长也即最早受到冲击处转为爆轰。爆轰波在已受到冲击的介质中传播，成为过压爆轰，此过压爆轰波赶上初始激波波阵面而发展成为定常爆轰。②对于液、固态不均匀系统，冲击起爆过程很复杂，初始激波同不均匀系统中的密度不连续处介质相互作用，形成热点，发生化学反应，放出能量加强初始激波，加强的激波同密度不连续处介质相互作用，形成温度更高的热点，使更多的炸药分解，放出更大的能量，这样激波不断得到加强，直接转入定常爆轰。

（文/车友号 小仓说车）