Designing Sound

608
Explosions
TIME (s)
Negative pressure
Positive pressure
Peak overpressure
Overpressure (N/m
2
)
Figure 54.1
Overpressure at some point distant from explosion.
cool down the surrounding material. Volcanoes, geysers, and earthquakes are
natural occurrences that can have explosive effects due to a sudden release of
accumulated fluid pressure or material stress.
Deflagration
A burning mixture of fuel and oxygen releases hot exhaust gases that have a
larger volume than the precursors. If it is contained by a sealed vessel then
pressure builds until the container ruptures. Furthermore, the reaction speed
often increases with pressure, so gunpowder that merely fizzles on its own will
explode if confined. This use of propellants in early firearms like cannon is
denoted “low explosive” action.
Conflagration
Even without any container, a mixture of the right proportions can burn vio-
lently. A conflagration of explosive air vapour mixture is the familiar film explo-
sion. Most Hollywood explosions are achieved with kerosene, which is safe to
handle until deliberately vapourised. It creates a wonderful show of light and
smoke, but no brisance. Overdubbing with big explosion sounds is required
because the overpressure wave is very mild. Of course this doesn’t mean vapour
conflagrations are not dangerous; fuel-air bombs cause enormous destruction by
the negative overpressure they create when consuming atmospheric oxygen, and
can destroy buildings.
Detonation
High explosives undergo a chemical chain reaction that moves with enormous
speed through the whole mass. A shockwave, initiated by a smaller primary

---

Analysis
609
charge, propagates through the material disturbing chemical bonds. These dis-
integrate and release more energy, which pushes the shockwave forward further.
Behind the detonation wave the explosive expands, usually to a mixture of gases
that may then further deflagrate. Technically speaking, any shockwave moving
faster than the speed of sound is a high explosive. Detonation speeds range
from 340m
/
s up to almost 10
,
000m
/
s.