爆轰学爆轰波爆燃波的理论剖析优秀课件.ppt

(Jouguet法则)、爆燃波的经典理论1881年贝尔特劳(Berthelot)、维也里(Vieille)发现了爆轰现象,即爆轰波的传播现象。从此,人们对气相爆炸物(2H2+O2,CH4+2O2)和凝聚相爆炸物(硝基甲烷、TNT、RDX)的爆轰过程进行了大量的实验观察。实验表明:爆轰过程乃是爆轰波沿爆炸物一层一层地进行传播的,同时还发现,不同的爆炸物爆轰之后,爆轰波都趋向于该爆炸物所特有的爆速进行传播。2第3章爆轰波、爆燃波的经典理论爆轰波是沿爆炸物传播的强冲击波,其传过后爆炸物因受到它的强烈冲击作用而立即激起高速化学反应,形成高温、高压爆轰产物并释放出大量化学反应热能。这些能量又被用来支持爆轰波对下一层爆炸物进行冲击压缩。因此,爆轰波就能够不衰减地传播下去,可见,爆轰波是一种伴随有化学反应热放出的强冲击波。3第3章爆轰波、爆燃波的经典理论Chapman和Jouguet在20世纪初分别提出了关于爆轰波的平面一维流体动力学理论,简称爆轰波的CJ理论。前苏联的泽尔多维奇(Zeldovich,1940年),美国的冯纽曼(VonNeumann,1942年),德国的道尔令(Doering,1943年)各自对CJ理论进行了改进,提出了ZND模型。4第3章爆轰波、爆燃波的经典理论对于通常的气相爆炸物爆轰波的传播速度一般约为1500m/s~4000m/s,爆轰终了断面所达到的压力和温度分别为数个兆帕和2000K~4000K。对于军用高猛炸药,爆速通常在6000m/s~10000m/s的范围,波阵面穿过后产物的压力高达数十个吉帕,温度高达3000K~5000K,密度增大1/3。,爆炸物的爆炸过程是爆轰波沿爆炸物的传播过程,并且发现爆轰一旦被激发,其传播速度很快趋向该爆炸物所具有的特定数值,即所谓理想特性爆速。在通常情况下,爆轰波以该特征速度稳定传播下去。在揭示爆轰波稳定传播的理论探索中,Chapman和Jouguet各自独立地提出了爆轰流体动力学理论,提出并论证了爆轰波稳定传播的条件及其表达式。此理论简称为爆轰波的C-J理论。:流动是一维的,不考虑热传导、热辐射及其粘滞摩擦等耗散效应;把爆轰波视为一强间断面;爆轰波通过后化学反应瞬间完成并放出化学反应热,反应产物处于热化学平衡及热力学平衡状态;爆轰波阵面传播过程是定常的。Chapman和Jouguet在以上假设基础上,提出并论证了爆轰波稳定传播的条件及其表达式。,其波阵面上仍满足质量、动量和能量守恒。设爆轰波传播速度为D,把坐标系建立在波阵面上,则原始爆炸物以D-u0的速度流入波阵面,而以D-uj的速度从波阵面流出,如图3-1所示,其中下标j代表波阵面后的参数。10