Скорость - распространение - детонационная волна
Cтраница 3
В некоторых процессах горения скорость распространения волны горения, образованной источником воспламенения, резко увеличивается, достигая значения, характерного для детонационной волны. Начиная с этого момента, скорость остается сравнительно постоянной. Скорость распространения детонационной волны горения ( 900 - 3000 м / сек), в несколько раз превышает скорость звука в воздухе при комнатной температуре. Невоопламенившаяся смесь горючего газа с воздухом сжимается непосредственно впереди зоны горения, как показано на рис. IV. Увеличение давления приводит к увеличению температуры, что в свою очередь увеличивает скорость реакции. Увеличение скорости реакции по мере продвижения франта горения происходит до тех пор, пока не достигаются условия, известные под названием фронта удара ( рис. IV. Этот фронт удара или детонационная волна распространяется с высокой, но постоянной скоростью до тех пор, пока он поддерживается энергией, выделяющейся в результате химической реакции. Для многих смесей природных газов с воздухом скорость распространения волны горения не достигает значений, достаточно высоких для создания детонационной волны. [31]
При низких давлениях между двумя резко определенными границами реакция становится взрывной вследствие образования разветвленных цепей. Скорость распространения взрывной детонационной волны в смеси Н2 О2 достигает 3 500 м / ск. [32]
 |
Относительное положение ударной адиабаты взрывчатого вещества 01 и адиабаты полного выделения. энергии химического превращения 324. [33] |
В точке 2, где прямая Михельсона касается адиабаты полного выделения энергии химических превращений 324, реакции завершаются. Она обладает примечательным свойством: скорость распространения детонационной волны, отвечающей. Такая детонационная волна называется нормальной. [34]
 |
Шлирен-фотографии волн детонации смесей С2Н2. О2. Аг 20. 45. 35 ( воспроизведены по работе. [35] |
Процесс окисления ацетилена легко приобретает характер детонации. При этом по непрореагировавшему газу движется ударная волна, за фронтом которой реакция горения быстро достигает термодинамического равновесия. Модели профиля детонационной волны, рассмотренные в гл. VI в связи со взрывным разложением чистого ацетилена, применимы и для детонации при окислении ацетилена, как и для других газовых реакций. Скорость распространения детонационной волны определяется законами термодинамики и газодинамики, а не кинетикой реакции горения. Теория стационарной детонации в газах изложена в ряде монографий ( см., например [1]) и выходит за рамки настоящей книги, которая посвящена главным образом ацетилену. [36]
Детонация может также инициироваться при прохождении ударной волны по горючей смеси в ударной трубе. Если изменение давления в ударной волне не слишком велико, то в этом случае детонационные волны также распространяются со скоростью Чепмена - Жуге. Если воздух предварительно подогрет до достаточно высокой температуры и в поток добавлено горючее ( водород), то ударная волна поджигает смесь, и последующее горение превращает скачок в стационарную плоскую сильную детонационную волну. Ниже будет рассмотрена структура и скорость распространения детонационных волн, полученных описанными выше методами. [37]
 |
Профиль давления в момент, 2 5 см - 1870 22 м / сек ( при когда отраженная ударная волна прошла длине зоны прохождения волны до 10 % длины трубы. датчика 6 1 м. Из теории сле. [38] |
Среднее значение скорости, равное 1878 м / сек, хорошо согласуется с величиной, которая следует из расчета Пенни. Проводимые в той же лаборатории измерения [41], правда в несколько ИДИТЕ условиях ( труба длиной 5 л и диаметром 2 5 см, давления 6, 7, 8, 9 и 10 am), привели к среднему значению 2026 9 м / сек. Далее, было найдено, что в пределах 1 м от точки зарождения детонации скорость распространения детонационной волны превышает приведенные выше значения и равна 2190 м / сек ( ср. [39]
Движение пламени по газовой смеси называется распространением пламени. При этом газовая смесь делится на две части - сгоревший газ, через который пламя уже прошло, и несгоревший газ, который вскоре войдет в область пламени. Граница между этими двумя частями горящей газовой смеси называется фронтом пламени. Распространение пламени бывает двух типов: детонационная волна и волна горения. Детонационная волна является одним из видов ударной волны, распространение которой сопровождается тепловыделением благодаря химическим реакциям во фронте пламени. При этом имеется разница давлений перед и за фронтом волны ( фронтом пламени); скорость распространения детонационной волны превышает скорость звука. Волна горения характеризуется тем, что пламя распространяется посредством теплопередачи и диффузии активных молекул от фронта пламени, последовательно преобразовывая несгоревший газ в продукты сгорания. Скорость распространения волны горения значительно ниже скорости звука, а разностью величин давления перед и за фронтом волны можно пренебречь. В данной книге уделим основное внимание рассмотрению волны горения при наличии горячего пламени, называя это просто распространением пламени. [40]
Благодаря работам французских ученых было введено различие между горением и детонацией. В этом и состоит явление детонации. Понимание процесса возникновения детонации, определение скорости распространения детонационной волны, давления и температуры в ней связаны в значительной степени с теорией ударных волн. Он впервые применил результаты механики газа для изучения явления детонации как процесса распространения химической реакции, использовал теорию Югоньо - Ренкина с поправкой на влияние теплоты, возникающей при сгорании газов. [41]
Страницы: 1 2 3