什么是爆轰?
爆轰(Detonation)是一种高速传播的燃烧现象,其特点是通过冲击波压缩前方未反应物质,使其迅速发生化学反应并释放大量能量。爆轰速度通常远高于音速,可达每秒数千米。
爆轰 vs 爆燃
爆轰与爆燃(Deflagration)是两种不同的燃烧传播方式。爆燃依靠热传导和扩散传播,速度低于音速;而爆轰则依赖激波压缩,速度超音速,破坏力更强。
爆轰的物理机制
爆轰过程通常遵循ZND模型(Zel’dovich–von Neumann–Döring),包含一个极薄的激波前沿,紧随其后的是放热反应区。这种结构使得爆轰波能够自持传播。
应用与危害
爆轰现象广泛应用于内燃机(如爆震)、推进系统(如脉冲爆轰发动机)以及军事炸药中。然而,在化工、矿井或燃气管道中,意外爆轰可能引发严重安全事故。
研究意义
深入理解爆轰机理有助于提升能源利用效率、设计更安全的工业系统,并推动高超声速推进技术的发展。