ZND模型

ZND模型是描述炸藥引爆的一維模型，在第二次世界大戰時，由雅可夫·泽尔多维奇^[1]、約翰·馮·諾伊曼^[2]及沃納·多靈^[3]三人獨立提出，故以他們三人的姓的第一個字母組合，成為ZND模型的名字。

此模型允許有限速率的化學反應，因此引爆過程包括以下階段。一開始，一個無限薄的震波壓縮炸藥產生高壓，稱為馮紐曼尖鋒脈沖（von Neumann spike）。在出現馮紐曼尖鋒脈沖時，炸藥尚未反應。但脈沖發生了一個放熱化學反應的區域，稱為Chapman-Jouguet狀態（英语：Chapman-Jouguet state）。之後引爆產物往後膨脹。

若在一個和爆震同步的參考系中（在此參考系中，爆震是靜止的），爆震產生的流動是次音速，因此在爆震點後方釋放的能量可以以振動方式傳遞到爆震點。若一個自我推進的爆轟，爆震會變慢到一個稱為Chapman-Jouguet條件（英语：Chapman-Jouguet condition），讓反應區後方的物質在和爆震同步的參考系以音速前進。因此所有的化學能都用來推動震波往前進。

不過，在1960年時，實驗發現氣態的引爆以往常用不穩定的三維結構來特徵化，這只能在平均概念上用一維穩定理論來預測。而這種波會因為其結構會破壞而消滅^[4]^[5]。Wood–Kirkwood引爆理論可以針對上述限制進行修正^[6]。

參考資料

^ 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）.
^ 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.
^ 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）.
^ 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.
^ 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.
^ 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.

延伸閱讀

Dremin, Anatoliĭ Nikolaevich. Toward Detonation Theory. Springer. 1999. ISBN 0-387-98672-3.

[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.

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