气体冲击导致爆炸波的形成机制解析

1.连锁反应学说

爆炸性物质在热、冲击、摩擦等外力作用下，便有自由基生成，成为连锁反应的作用中心，由此造成一个接踵而来的连锁反应，同时向环境释放出巨大能量，做机械功。如对于爆炸性混合物，在连锁反应中，火焰则由一层层同心圆球面的形式向外传播。火焰的传播速度在起爆点0.5～1m处开始为每秒数十米，以后逐渐上升，达到每秒数百米甚至数千米，若在火焰波扩散的路上有障碍物（储罐、容器），则由于气体温度的上升及由此引起的压力急剧增加（体积膨胀），而导致极大的破坏力。

连锁反应学说还说明，爆炸不是在达到着火的临界条件时就立即发生，而是经过链发展所必需的一定时间后才能发生。因此，任何爆炸都有时间上的延滞，此延滞时间视链发展的历程与外界条件而定，可以由十万分之几秒到数小时。

2.爆炸波学说

爆炸波学说可以用来解释可燃气体、蒸汽与空气或氧气等氧化剂的混合物的爆炸。

该学说的主要内容是：当外界的冲击作用于有爆炸危险的混合物时，如其冲击力足以使物质迅速分解，则各种加速爆炸的机械的、热的和化学的现象便依次发生。在有爆炸危险的物质中，所有能引起爆炸的能都变为热能，引起冲击。此冲击与在反应中生成的气体分子运动的加速度有关。气体的冲击能使一层爆炸物被加热和分解，此层物质变为气体，并依次冲击到新的一层上。由此可见，爆炸是从冲击处以辐射状向外扩展的，并发生机械的、热的和化学的相互交替作用，这就是爆炸波这一名词的由来。

3.爆炸电子本性假说(www.xing528.com)

电子学说以原子间结合的不牢固来解释爆炸物质的不稳定性。在普通的化学反应中，外面的电子也能够从一个原子跳到另一个原子上。那么，可以假定在某些特别灵敏的爆炸性化合物中，价电子的结合就更弱。例如，在雷管中，甚至在很小的冲击之下，也会发生分子的变化，同时不仅以热的形式放出能量，并且还放出带有动能的游离电子。

4.流体动力学爆炸理论

流体动力学的爆炸理论认为，爆炸是冲击波在炸药中传播而引起的。冲击波在炸药中传播可能有两种不同的情况：一种与在惰性介质中传播的冲击波相似，即不引起炸药中的化学变化，这种过程如无外部因素的持续作用，则不可能维持恒速传播。这是因为冲击波阵面通过时，介质受到不可逆压缩，熵增加，引起能量的不可逆损失，所以必然要在传播中衰减下去。另一种情况，由于冲击波的剧烈压缩而引起炸药的快速化学反应，反应放出的能量又支持冲击波的传播，可以使之维持定速而不衰减，这种紧跟着化学反应的冲击波，或伴有化学反应的冲击波，称为爆轰波，爆轰就是爆轰波在炸药中传播的过程。

5.气体爆轰动力学理论

这一理论设想了一个理想的爆轰过程，而且爆炸性气体在爆炸通过前后都服从理想气体定律，并假定气体的等熵指数与温度和成分无关。在这种条件下，根据能量守恒定律和理想气体定律，建立了一个爆炸物初始参数与爆炸参数之间的关系，并式用此关系式表示爆炸波通过前后由于介质状态参数（如压力、体积）变化所引起的内能变化。