爆轰波的C-J理论解析

高速化学反应区末端平面（一般称该平面为柴普曼-柔格平面，简称C-J 面）处为化学反应基本完成后所形成的爆轰产物。前沿的冲击波波阵面与紧跟其后的高速化学反应区构成了整个爆轰波的波阵面，称为爆轰波面，它将未爆轰的原始爆炸物与爆轰终了产物隔开，如图4-9 所示。

图4-9　爆轰波面示意图

1—原始爆炸物；2—前沿冲击波面；3—反应终了断面；4—爆轰产物

1. 爆轰波与冲击波的相同之处

由于爆轰波是一种强冲击波，因而它具有与冲击波相同的性质。

（1）爆轰波过后，状态参数（压力、温度、密度）急剧地增加。

（2）爆轰波传播速度相对于波前介质（炸药）是超音速的。

（3）爆轰波过后，爆轰产物获得一个与爆轰波传播方向相同的运动速度。

2. 爆轰波与冲击波的不同之处(www.xing528.com)

由于爆轰波具有化学反应区，因而它又有与冲击波不同的性质：

（1）爆轰波由前沿冲击波和紧跟在其后的化学反应区组成，它们是一个不可分割的整体，而且以同一速度在炸药中传播，此传播速度称为爆速。

（2）由于爆轰波具有化学反应区，所以可以放出能量，使得爆轰波在传播过程中不断得到能量的补充，而不衰减。

冲击波只是一个强间断面，通过这个冲击压缩，压力、密度、温度等量急剧增加，但是不发生化学反应，没有能量补充，因而冲击波在传播过程中衰减，最后成为声波。

（3）冲击波相对于波后气体是亚音速的，而我们看到爆轰波传播速度相对于波后气体为当地音速。

3. 爆轰波的特点

（1）爆轰波只存在于炸药的爆轰过程中，爆轰波的传播随着炸药爆轰的结束而终止。

（2）爆轰波阵面中的高速化学反应区，是爆轰得以稳定传播的基本保证。爆轰波阵面的宽度A—B 通常为0.1～1.0 mm。爆轰波参数通常是B—B 面上的状态参数。

（3）爆轰波具有稳定性，即波阵面上的参数及其宽度不随时间变化，直至爆轰终止。