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| - CJ理論（CJりろん、Chapman-Jouguet condition）とは、（David Leonard Chapman, 1869年–1958年）と（Jacques Charles Emile Jouguet, 1871年–1943年）が提唱した流体力学と熱力学に基づく一次元の定常爆轟波に関する理論である。チャップマンは1899年、ジュグエは1906年に論文を発表している。 現在でも爆薬の計算には広く用いられている最も一般的な爆轟理論である。 CJ理論では爆薬中を伝わる爆轟波の構造は図のようになっていると考えられている。爆薬の中に衝撃波が入射すると爆薬が反応を開始して衝撃波の背後に反応帯が出来る。この反応が一応、終わったとみなされる点がC-J点 (Chapman-Jouguet Point) である。衝撃波の先端からC-J点までの距離を反応帯の幅としている。 爆薬の爆轟により空気中にも衝撃波が投射される。そのため、爆発生成ガス中には逆に希薄波が発生し、希薄波の内部では圧力が低下するために反応が弱められる。爆薬中の衝撃波面と希薄波に囲まれた部分を爆轟頭という。 (ja)
- The Chapman–Jouguet condition holds approximately in detonation waves in high explosives. It states that the detonation propagates at a velocity at which the reacting gases just reach sonic velocity (in the frame of the leading shock wave) as the reaction ceases. David Chapman and Émile Jouguet originally (c. 1900) stated the condition for an infinitesimally thin detonation. A physical interpretation of the condition is usually based on the later modelling (c. 1943) by Yakov Borisovich Zel'dovich, John von Neumann, and Werner Döring (the so-called ZND detonation model). (en)
- La teoría de Chapman-Jouguet es un modelización de la explosión en un medio unidimensional, asemejado a un cilindro. A finales del siglo XIX, las explosiones que se sucedían en las minas de carbón llamaron la atención de científicos de distintos países. Los experimentos que se realizaron con tubos llenos de gas demostraron que este fenómeno era diferente de las demás propagaciones de llama. El proceso es demasiado rápido para que se pueda atribuir a procesos de difusión. y Le Chatelier fueron los primeros en proponer que la propagación se debía a la presión. ρ (es)
- La condition de Chapman-Jouguet décrit approximativement les ondes de détonation dans les explosifs brisants. Elle établit que la détonation se propage à une vitesse telle que les gaz réagissants atteignent juste la vitesse du son (sur le front de l'onde de choc) lorsque la réaction cesse. Le plan sonique constitue un "point de passage obligé" qui permet à l'onde de choc et à la zone de réaction, de se déplacer à une vitesse constante, sans être perturbées par l'expansion des gaz dans la région de basses pressions au-delà du plan de Chapman-Jouguet. (fr)
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| - The Chapman–Jouguet condition holds approximately in detonation waves in high explosives. It states that the detonation propagates at a velocity at which the reacting gases just reach sonic velocity (in the frame of the leading shock wave) as the reaction ceases. David Chapman and Émile Jouguet originally (c. 1900) stated the condition for an infinitesimally thin detonation. A physical interpretation of the condition is usually based on the later modelling (c. 1943) by Yakov Borisovich Zel'dovich, John von Neumann, and Werner Döring (the so-called ZND detonation model). In more detail (in the ZND model) in the frame of the leading shock of the detonation wave, gases enter at supersonic velocity and are compressed through the shock to a high-density, subsonic flow. This sudden change in pressure initiates the chemical (or sometimes, as in steam explosions, physical) energy release. The energy release re-accelerates the flow back to the local speed of sound. It can be shown fairly simply, from the one-dimensional gas equations for steady flow, that the reaction must cease at the sonic ("CJ") plane, or there would be discontinuously large pressure gradients at that point. The sonic plane forms a so-called choke point that enables the lead shock, and reaction zone, to travel at a constant velocity, undisturbed by the expansion of gases in the rarefaction region beyond the CJ plane. This simple one-dimensional model is quite successful in explaining detonations. However, observations of the structure of real chemical detonations show a complex three-dimensional structure, with parts of the wave traveling faster than average, and others slower. Indeed, such waves are quenched as their structure is destroyed. The Wood–Kirkwood detonation theory can correct for some of these limitations. (en)
- La teoría de Chapman-Jouguet es un modelización de la explosión en un medio unidimensional, asemejado a un cilindro. A finales del siglo XIX, las explosiones que se sucedían en las minas de carbón llamaron la atención de científicos de distintos países. Los experimentos que se realizaron con tubos llenos de gas demostraron que este fenómeno era diferente de las demás propagaciones de llama. El proceso es demasiado rápido para que se pueda atribuir a procesos de difusión. y Le Chatelier fueron los primeros en proponer que la propagación se debía a la presión. ρ El primero en desarrollar la teoría, en 1893, fue físico ruso Michelson pero como la publicó en ruso no llegó a conocerse a nivel mundial. En 1899 el británico , de forma independiente, desarrollo la teoría. Y el francés realizó importantes aportaciones por lo que se la conoce como Teoría de Chapman-Jouguet (CJ). La teoría de Chapman-Jouguet establece la condición de una detonación infinitesimalmente delgada, δ≈0, la onda de choque. Dicha onda divide al explosivo en dos zonas diferentes tanto física como químicamente. Delante de la onda esta el explosivo sin detonar a baja presión, detrás su estado cambia, están los productos de la detonación del explosivo a alta presión. La compresión y las reacciones químicas suceden simultáneamente en la onda de choque. Se establece que la detonación se propaga a una velocidad en la que los productos de reacción se separan del frente a la velocidad del sonido en el medio. Ir a la velocidad del sonido crea un "punto de estrangulamiento" que permite que la onda de choque y la zona de reacción se desplacen a una velocidad constante, sin ser perturbado por la expansión del gas en la región de baja presión detrás del punto Chapman-Jouguet. Si se dibuja la ecuación de conservación de la energía en un diagrama de presión y volumen específico (inversa de la densidad) se obtiene una curva de Hugoniot. La línea que es doblemente tangente a la Hugoniot, y que nace en presión | volumen espec. inicial, recibe el nombre de recta de Rayleigh. Los puntos de tangencian definen los 2 estados posibles CJ. Para una curva de Hugoniot existen infinitas rectas de Rayleigh, dependiendo de su pendiente (o de la velocidad del frente en última instancia). Las rectas pueden cortase en dos puntos ser tangentes o no cortarse. Según la teoría de Chapman-Jouguet el punto donde se produce la tangencia da la velocidad mínima y máxima a partir de la cual los productos de reacción del explosivo se expanden y entregan trabajo al medio circundante. Si la velocidad es mayor se producen dos puntos de intersección pero solo el de mayor presión tiene existencia física. Este modelo unidimensional, sencillo, ayuda a explicar las detonaciones. Sin embargo, las observaciones de la estructura química de detonaciones reales muestran una complejo estructura tridimensional, con partes de la onda yendo más rápidamente que la media y otros más lenta. Pero es la base de la mayoría de modelos posteriores. La interpretación física de esta afección generalmente se basan en el modelo posterior (hacia 1943) de Zeldovich, von Neumann y Döring (véase: modelo de detonación de Zeldovich-von Neumann-Döring). (es)
- La condition de Chapman-Jouguet décrit approximativement les ondes de détonation dans les explosifs brisants. Elle établit que la détonation se propage à une vitesse telle que les gaz réagissants atteignent juste la vitesse du son (sur le front de l'onde de choc) lorsque la réaction cesse. Chapman et Jouguet ont établi à l'origine (vers 1890) cette condition pour une détonation infiniment mince. Une interprétation physique de cette condition est généralement basée sur la modélisation plus tardive (vers 1943) de Zeldovich, von Neumann et Döring (voir le modèle de détonation de Zeldovich-von Neumann-Döring). De manière plus détaillée (dans le modèle ZND) dans le cadre de l'onde de choc de la détonation, les gaz atteignent une vitesse supersonique et sont comprimés par le choc à une haute densité, et l'écoulement devient subsonique. Ce changement soudain de la pression déclenche la réaction chimique (ou parfois, comme dans les explosions de vapeur, la réaction est physique) et libère de l'énergie. La libération d'énergie re-accélère à nouveau le flux à la vitesse du son locale. On peut montrer assez simplement, à partir des équations des gaz à une dimension, pour les flux constants, que la réaction doit cesser dans le plan sonique ("plan CJ"), où il y aurait de grandes discontinuités de gradients de pression sur ce plan. Le plan sonique constitue un "point de passage obligé" qui permet à l'onde de choc et à la zone de réaction, de se déplacer à une vitesse constante, sans être perturbées par l'expansion des gaz dans la région de basses pressions au-delà du plan de Chapman-Jouguet. Ce modèle unidimensionnel, simple, permet d'expliquer les détonations. Toutefois, les observations de la structure des détonations chimiques réelles montrent une structure tridimensionnelle complexe, avec des parties de l'onde progressant plus rapidement que la moyenne, et d'autres plus lentes. (fr)
- CJ理論（CJりろん、Chapman-Jouguet condition）とは、（David Leonard Chapman, 1869年–1958年）と（Jacques Charles Emile Jouguet, 1871年–1943年）が提唱した流体力学と熱力学に基づく一次元の定常爆轟波に関する理論である。チャップマンは1899年、ジュグエは1906年に論文を発表している。 現在でも爆薬の計算には広く用いられている最も一般的な爆轟理論である。 CJ理論では爆薬中を伝わる爆轟波の構造は図のようになっていると考えられている。爆薬の中に衝撃波が入射すると爆薬が反応を開始して衝撃波の背後に反応帯が出来る。この反応が一応、終わったとみなされる点がC-J点 (Chapman-Jouguet Point) である。衝撃波の先端からC-J点までの距離を反応帯の幅としている。 爆薬の爆轟により空気中にも衝撃波が投射される。そのため、爆発生成ガス中には逆に希薄波が発生し、希薄波の内部では圧力が低下するために反応が弱められる。爆薬中の衝撃波面と希薄波に囲まれた部分を爆轟頭という。 (ja)
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