
【建】 detonation
burst; explode; quick-fry
bang; boom; drive off; rumble
affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role
爆轟作用是爆炸物理學中的核心概念,指可燃物質在極短時間内通過自持性燃燒波高速傳播釋放能量的過程。該現象區别于普通燃燒(deflagration),其反應速度超過音速并伴隨沖擊波形成。根據《中國大百科全書·力學卷》定義,爆轟作用需滿足查普曼-茹格條件(Chapman-Jouguet condition),即化學反應釋放的能量與沖擊波能量達到動态平衡,數學表達式為:
$$
D = u + c
$$
其中$D$為爆轟波速度,$u$為氣體流速,$c$為當地聲速。該過程在軍工(如炸藥設計)、航天(燃料推進)及工業安全(防爆系統)領域有重要應用。美國物理聯合會(AIP Publishing)的《應用物理評論》曾指出,爆轟作用産生的瞬時壓強可達數萬大氣壓,導緻金屬結構發生塑性形變。
爆轟作用是炸藥能量釋放的核心機制,其本質是通過爆轟波(超聲速傳播的激波)在介質中傳遞能量并引發劇烈化學反應。以下從定義、機理、特點三方面綜合說明:
爆轟作用指炸藥通過爆轟波實現能量高速釋放的過程。爆轟波是由激波和化學反應區共同組成的傳播波,其速度遠超聲速(凝聚态炸藥可達8公裡/秒),且傳播過程中伴隨極高的溫度(數千攝氏度)和壓力梯度(可達數十吉帕)。
超高速能量釋放
普通燃燒能量釋放速率為厘米/秒級,而爆轟可達千米/秒級,能量釋放速率比燃燒高出一億倍以上。
自持性傳播
爆轟波通過激波壓縮未反應的炸藥,使其達到臨界溫度并觸發新的化學反應,形成自維持的鍊式反應。
高壓破壞效應
爆轟波前沿的沖擊壓力可瞬間破壞周圍介質,例如在雲爆彈中,爆轟産生的超壓和高溫可摧毀密閉空間内的目标。
爆轟作用廣泛應用于軍事(如炸藥、導彈戰鬥部)和工業(如爆破采礦)。但其傳播受藥柱直徑、裝藥密度等因素影響,例如藥柱過細可能導緻熄爆。
如需進一步了解具體炸藥參數或工程應用,可參考、4、5的原始數據。
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