ZND模型

维基百科，自由的百科全书

ZND模型是描述炸药引爆的一维模型，在第二次世界大战时，由雅可夫·泽尔多维奇[1]、约翰·冯·诺伊曼[2]及沃纳·多灵[3]三人独立提出，故以他们三人的姓的第一个字母组合，成为ZND模型的名字。

此模型允许有限速率的化学反应，因此引爆过程包括以下阶段。一开始，一个无限薄的震波压缩炸药产生高压，称为冯纽曼尖锋脉冲（von Neumann spike）。在出现冯纽曼尖锋脉冲时，炸药尚未反应。但脉冲发生了一个放热化学反应的区域，称为Chapman-Jouguet状态（英语：Chapman-Jouguet state）。之后引爆产物往后膨胀。

若在一个和爆震同步的参考系中（在此参考系中，爆震是静止的），爆震产生的流动是次音速，因此在爆震点后方释放的能量可以以振动方式传递到爆震点。若一个自我推进的爆轰，爆震会变慢到一个称为Chapman-Jouguet条件（英语：Chapman-Jouguet condition），让反应区后方的物质在和爆震同步的参考系以音速前进。因此所有的化学能都用来推动震波往前进。

不过，在1960年时，实验发现气态的引爆以往常用不稳定的三维结构来特征化，这只能在平均概念上用一维稳定理论来预测。而这种波会因为其结构会破坏而消灭[4][5]。Wood–Kirkwood引爆理论可以针对上述限制进行修正[6]。

参考资料[编辑]

  1. ^ Zel’dovich, Ya.B. К теории распространения детонации в газообразных системах [On the theory of the propagation of detonations on gaseous system]. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 1940, 10: 542–568 （俄语）. 
  2. ^ von Neumann, J. Theory of detonation waves. Progress Report to the National Defense Research Committee Div. B, OSRD-549 (April 1, 1942. PB 31090). Taub, A. H. (编). John von Neumann: Collected Works, 1903-1957 6. New York: Pergamon Press. 1963. ISBN 978-0-08-009566-0. 
  3. ^ Döring, W. Über Detonationsvorgang in Gasen [On detonation processes in gases]. Annalen der Physik. 1943, 43 (6–7): 421–436. Bibcode:1943AnP...435..421D. ISSN 0003-4916. doi:10.1002/andp.19434350605 （德语）. 
  4. ^ Edwards, D. H.; Thomas, G. O.; Nettleton, M. A. The Diffraction of a Planar Detonation Wave at an Abrupt Area Change. Journal of Fluid Mechanics. 1979, 95 (1): 79–96. Bibcode:1979JFM....95...79E. S2CID 123018814. doi:10.1017/S002211207900135X. 
  5. ^ Edwards, D. H.; Thomas, G. O.; Nettleton, M. A. A. K. Oppenheim; N. Manson; R. I. Soloukhin; J. R. Bowen , 编. Diffraction of a Planar Detonation in Various Fuel-Oxygen Mixtures at an Area Change. Progress in Astronautics & Aeronautics 75. 1981: 341. ISBN 978-0-915928-46-0. doi:10.2514/5.9781600865497.0341.0357. 
  6. ^ Glaesemann, Kurt R.; Fried, Laurence E. Improved Wood–Kirkwood detonation chemical kinetics. Theoretical Chemistry Accounts. 2007, 120 (1–3): 37–43. S2CID 95326309. doi:10.1007/s00214-007-0303-9. 

延伸阅读[编辑]

  • Dremin, Anatoliĭ Nikolaevich. Toward Detonation Theory. Springer. 1999. ISBN 0-387-98672-3. 
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=ZND模型&oldid=81847258”