Cтраница 1
Химическая зона при обычных и близких к ним условиях в атомной структуре самая оживленная, функциональная. Она охватывает большую область электронных явлений. [1]
ВВ; состояние, возникающее в конце химической зоны, определяет промежуточную плоскость Чепмена-Жуге и, соответственно, скорость детонации. Релаксация оставшейся половины добавки сопровождается снижением давления и завершается через 50нс с образованием плато. [2]
В условиях неполной релаксации, когда на выходе из химической зоны течение смеси неравновесно и характеризуется большой разностью скоростей, сразу за фронтом волны должен начинаться интенсивный процесс завершения релаксации, приводящий течение смеси в равновесное ( по скоростям) состояние. Этот процесс, очевидно, должен сопровождаться затратами энергии ПД на разгон частиц примеси, что в свою очередь должно приводить к снижению давления в продуктах взрыва в узкой области за химической зоной. Для количественного описания этого явления проведены численные расчеты нестационарной задачи о распространении детонации в релаксирующей среде. [3]
Как видно из рис. 9.53, скорости детонации, измеренные в опытах, соответствуют неполной скоростной релаксации частиц вольфрама в химической зоне, при этом степень незавершенности релаксации уменьшается с увеличением массовой концентрации частиц. Давления, отвечающие концу химической зоны ( на диаграмме они указаны стрелками) оказались выше экспериментальных значений, помеченных точками. С увеличением концентрации эти различия уменьшаются, и при а 60 %, когда в химической зоне реализуется полная скоростная релаксация, эксперимент и теория дают практически одинаковые значения. [4]
Экспериментальные данные объясняются в [9.180] тем, что при низких начальных плотностях заряда разложение В В происходит существенно медленнее, чем при высоких, добавка кремния практически полностью прогревается в химической зоне, смесь детонирует в нормальном режиме. С увеличением плотности, время разложения ВВ уменьшается. Начиная с некоторой плотности, время прогрева добавки становится больше времени разложения ВВ, появляется эндотермическая конечная стадия, приводящая к возникновению недосжатого режима. При росте плотности степень прогрева добавки в химической зоне уменьшается, вследствие чего растет количество тепла, поглощаемого на эндотермической стадии. [5]
Для исследования скорости переработки вещества в узких зонах целесообразно выбрать новый масштаб независимой переменной ( в нашем случае температуры), произвести их растяжение и упростить уравнения внутри этих зон. Затем решения внутри химических зон ( внутренние решения) и вне их ( внешние решения) нужно срастить - потребовать, чтобы по определенным правилам, естественно связанным с физическим смыслом задачи, внешние решения переходили во внутренние, и наоборот. [6]
В работах [9.164, 9.165] предложена обобщенная математическая модель, позволяющая количественно описать влияние температурной и скоростной неравновесности на параметры детонации ВВ, содержащих инертные примеси. В этой модели химическая зона детонационной волны рассматривается как узкая область за фронтом ударной волны, в которой, наряду с процессами химического разложения ВВ, интенсивно идут релаксационные процессы, приводящие к выравниванию скоростей и температур продуктов взрыва и частиц примеси. При этом допускается, что за характерное время разложения ВВ, полного выравнивания указанных параметров может не произойти, так что на выходе из химической зоны продукты взрыва и частицы примеси могут иметь различные значения температуры и скорости. Завершение релаксации в этом случае происходит уже в потоке за фронтом волны. Интенсивность скоростной и температурной релаксации характеризуются параметрами F и ( J, представляющими собой значения импульса и энергии, которыми успевают обменяться продукты взрыва и частица за время разложения ВВ. Параметры F и Q могут изменяться от нуля ( замороженный режим) до равновесных значений, отвечающих полному выравниванию смеси на выходе из химической зоны. [7]
Как видно из рис. 9.53, скорости детонации, измеренные в опытах, соответствуют неполной скоростной релаксации частиц вольфрама в химической зоне, при этом степень незавершенности релаксации уменьшается с увеличением массовой концентрации частиц. Давления, отвечающие концу химической зоны ( на диаграмме они указаны стрелками) оказались выше экспериментальных значений, помеченных точками. С увеличением концентрации эти различия уменьшаются, и при а 60 %, когда в химической зоне реализуется полная скоростная релаксация, эксперимент и теория дают практически одинаковые значения. [8]
При непрерывном подводе к зоне горения подготовленной газовоздушной смеси ламинарным потоком создается физическая зона горения, в пределах которой начинаются и заканчиваются все температурные и химические изменения, характеризующие процесс. В ней можно отметить некоторую толщу химической зоны, в которой начинаются и заканчиваются чисто химические превращения. [9]
Объясняется это тем, что повышение температуры смеси способствует ускорению разрушения внутримолекулярных связей между реагентами, а следовательно, распаду и обмену атомами для образования продуктов сгорания. Кроме того, подогрев газовой смеси увеличивает количество тепла, внесенного в химическую зону реакции, повышая тем самым температуру и скорость ее протекания. [10]
В условиях неполной релаксации, когда на выходе из химической зоны течение смеси неравновесно и характеризуется большой разностью скоростей, сразу за фронтом волны должен начинаться интенсивный процесс завершения релаксации, приводящий течение смеси в равновесное ( по скоростям) состояние. Этот процесс, очевидно, должен сопровождаться затратами энергии ПД на разгон частиц примеси, что в свою очередь должно приводить к снижению давления в продуктах взрыва в узкой области за химической зоной. Для количественного описания этого явления проведены численные расчеты нестационарной задачи о распространении детонации в релаксирующей среде. [11]
Эта зона охватывает свободные ( вакантные) энергетические уровни, подуровни и относящиеся к ним орбитали. Простирается от химической зоны до областей, в которых воздействие ядра атома становится бесконечно малым ( практически отсутствует), зона примыкает к границе электромагнитного поля ядра. [12]
При этом добавка не находится в тепловом и химическом равновесии с продуктами взрыва, а ее сжимаемость вычисляется по ударной адиабате исходного ( сплошного) вещества. Вариант / / ( точка 4) отвечает условию касания волнового луча адиабаты 3 - 3 конечного, полностью равновесного состава. При этом считается, что добавка разлагается одновременно с разложением ВВ в химической зоне, а конечная смесь находится в полном химическом, тепловом и фазовом равновесии. [13]
Как видно из рис. 9.53, скорости детонации, измеренные в опытах, соответствуют неполной скоростной релаксации частиц вольфрама в химической зоне, при этом степень незавершенности релаксации уменьшается с увеличением массовой концентрации частиц. Давления, отвечающие концу химической зоны ( на диаграмме они указаны стрелками) оказались выше экспериментальных значений, помеченных точками. С увеличением концентрации эти различия уменьшаются, и при а 60 %, когда в химической зоне реализуется полная скоростная релаксация, эксперимент и теория дают практически одинаковые значения. [14]
В работах [9.164, 9.165] предложена обобщенная математическая модель, позволяющая количественно описать влияние температурной и скоростной неравновесности на параметры детонации ВВ, содержащих инертные примеси. В этой модели химическая зона детонационной волны рассматривается как узкая область за фронтом ударной волны, в которой, наряду с процессами химического разложения ВВ, интенсивно идут релаксационные процессы, приводящие к выравниванию скоростей и температур продуктов взрыва и частиц примеси. При этом допускается, что за характерное время разложения ВВ, полного выравнивания указанных параметров может не произойти, так что на выходе из химической зоны продукты взрыва и частицы примеси могут иметь различные значения температуры и скорости. Завершение релаксации в этом случае происходит уже в потоке за фронтом волны. Интенсивность скоростной и температурной релаксации характеризуются параметрами F и ( J, представляющими собой значения импульса и энергии, которыми успевают обменяться продукты взрыва и частица за время разложения ВВ. Параметры F и Q могут изменяться от нуля ( замороженный режим) до равновесных значений, отвечающих полному выравниванию смеси на выходе из химической зоны. [15]