爆轰速率英文解释翻译、爆轰速率的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 rate of detonation
分词翻译:
爆轰的英语翻译:
【化】 detonation
速率的英语翻译:
rate; speed; tempo; velocity
【化】 rate; speed
【医】 speed; velocity
专业解析
爆轰速率(Detonation Velocity)是爆炸物科学和工程领域的一个关键参数,指爆轰波在爆炸物装药中稳定传播的速度。以下是其详细解释:
-
核心定义:
- 爆轰 (Detonation): 是一种伴随强烈冲击波的剧烈化学反应(燃烧)形式。它以超声速在爆炸物中传播,反应前沿是一个陡峭的冲击波阵面(爆轰波),在极短时间内(微秒量级)对爆炸物施加极高的压力和温度,引发其高速、近乎完全的化学分解和能量释放。
- 速率 (Velocity): 指上述爆轰波沿爆炸物装药轴向或特定方向传播的线速度。
- 因此,爆轰速率就是爆轰波在特定爆炸物中稳定传播的恒定速度值。它是爆炸物内在特性的重要表征,通常远高于声速(在空气中约340 m/s),可达数千米每秒(km/s)。
-
物理意义与重要性:
- 能量释放速率的关键指标: 爆轰速率直接反映了爆炸物化学反应释放能量的快慢。更高的爆轰速率通常意味着更猛烈的爆炸效应(更高的爆压和冲量)。
- 爆炸物性能分类依据: 是区分高性能炸药(如猛炸药)和低性能炸药(如推进剂、发射药)的主要标准之一。猛炸药的爆轰速率通常在1500 m/s 到 9000 m/s 之间。
- 爆轰稳定性的标志: 稳定的爆轰过程要求爆轰速率达到并维持一个特定值(称为 Chapman-Jouguet 速度或 CJ 速度)。低于此值可能导致爆轰熄灭或退化为燃烧。
- 工程应用基础: 在弹药设计、爆破工程、聚能装药(如破甲弹)、爆炸焊接等领域,精确的爆轰速率数据对于预测爆炸效应、优化装药结构和控制爆破效果至关重要。
-
影响因素:
- 爆炸物化学组成与分子结构: 是决定爆速的根本因素。高密度、高生成热、高氮含量的化合物通常具有高爆速。
- 装药密度: 对于多数凝聚相炸药,爆轰速率随装药密度的增加而增加(在一定范围内)。这是工程上调节爆速的重要手段。
- 装药直径与约束条件: 存在一个“临界直径”,小于此直径时爆轰无法稳定传播或速率显著降低。坚固的外壳约束有助于维持高爆速。
- 起爆能量与方式: 足够的起爆能量才能引发稳定的爆轰。弱起爆可能导致低速或非稳定爆轰。
- 颗粒度与混合均匀性: 对于非理想炸药(如铵油炸药ANFO)或混合炸药,颗粒大小和混合均匀性影响反应速率和爆速。
-
测量与应用:
- 测量方法: 常用方法包括高速摄影法(记录爆轰波阵面移动)、探针法(测量电探针被爆轰波切断的时间差)、Dautriche法等。
- 典型值举例:
- TNT (三硝基甲苯): 约 6900 m/s (高密度时)
- RDX (黑索金): 约 8750 m/s
- HMX (奥克托今): 约 9100 m/s
- PETN (太安): 约 8300 m/s
- ANFO (铵油炸药): 约 2500 - 4500 m/s (取决于密度和直径)
- 应用领域: 武器弹药设计、矿业与建筑爆破、材料合成(如金刚石)、地震勘探、安全防护(评估爆炸危害)等。
参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 术语定义 (涉及爆炸化学基础概念)。
- 美国国防部军事及相关术语词典 (涉及武器弹药术语)。
- 经典爆炸物理学与炸药工程教材,如 Cooper, P. W. 的 "Explosives Engineering" 或 Fickett, W. & Davis, W. C. 的 "Detonation" (提供详细理论、测量方法和数据)。
- 相关学术期刊(如《Propellants, Explosives, Pyrotechnics》)发表的研究论文 (提供最新数据和特定炸药研究)。
网络扩展解释
爆轰速率是描述爆轰过程中能量释放和传播速度的核心参数,具体解释如下:
1. 基本定义
爆轰速率指爆轰波在炸药或可燃介质中的传播速度,通常用米/秒(m/s)或千米/秒(km/s)表示。它是爆轰区别于普通燃烧的关键特征之一。
2. 核心特点
- 超音速传播:爆轰波速度远超介质中的声速,例如凝聚态炸药中可达8 km/s;
- 能量释放速率极高:比普通燃烧快约一亿倍,短时间内释放巨大能量;
- 伴随激波:前沿存在冲击波(爆轰波),引发介质快速压缩和化学反应。
3. 与普通燃烧的对比
特征 |
普通燃烧 |
爆轰 |
传播速度 |
几厘米~米/秒 |
千米/秒级别 |
能量释放 |
缓慢、持续 |
瞬间、集中 |
压力变化 |
平缓 |
激增(高压冲击波) |
破坏力 |
有限 |
极强 |
(参考)
4. 应用领域
爆轰速率的研究对炸药设计、推进系统优化(如脉冲爆震发动机)及工业安全防护有重要意义。不同炸药的爆轰速率差异较大,需通过实验或理论模型测定。
如需进一步了解具体数值或实验方法,可查阅爆炸力学相关文献。
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