Плоская детонационная волна
Cтраница 4
Рассмотрение одномерной модели этого стационарного волнового процесса является предметом гидродинамической теории детонации, важнейшее следствие которой состоит в том, что скорость волны не должна зависеть от механизма реакции. Достаточно знать суммарную теплоту реакции и уравнение состояния продуктов взрыва, чтобы можно было вычислить скорость плоской детонационной волны. Казалось, что успехи, достигнутые при приложении этой теории к расчету скорости детонации, в значительной мере устраняют необходимость объяснения механизма реакции. Однако вскоре выяснилось, что большинство реальных детонационных процессов с помощью одномерной модели описать невозможно. ВВ скорость детонации зависит от диаметра заряда. [46]
 |
Распределение р, р и а за фронтом сферической детонационной волны. [47] |
Характерной особенностью сферических детонационных волн является весьма резкое падение давления за фронтом. В центре и на фронте давления и плотности имеют те же значения, что и в случае плоской детонационной волны. [48]
Чрезвычайно показательно, что кинетическая модель реакции и описанное поведение системы в области атмосферных давлений и температур - 1000 К в реальных условиях в значительной мере определяет гидродинамический механизм воспламенения и горения газа в детонационных волнах. Многочисленные экспериментальные наблюдения и теоретический анализ течения газа в зоне химической реакции, инициируемой нагревом газа за ударным фронтом плоской детонационной волны, показывают, что одномерная и стационарная схема течения в такой зоне неустойчива. На практике реализуется локально нестационарная и многофронтовая модель детонационного горения [119, 152], в которой термическое состояние ударно нагретого газа варьируется в достаточно широких пределах - от 900 до 3000 К вместо 1800 К, характерных для стационарной детонационной волны Чепмена - Жуге. Это изменение температуры обычно представляется в виде непрерывного распределения вдоль искривленного и, вообще говоря, нестационарного ударного фронта, поэтому резкое увеличение задержек воспламенения при Т 1000 К в эксперименте визуально выражается в виде пространственного разделения между границей ударного фронта и областью воспламенения газа на соответствующем участке ударного фронта, отделяющем область с Т 1000 К от высокотемпературной зоны. [49]
На это указывает уже само резкое различие абсолютных значений запаздывания, например при воспламенении СаНг в 70 % - пой атмосфере искрой-более 2000 мксек ( см. рис. 289), а плоской детонационной волной ( диаметром 17 мм) - менее 2 мксек [ 12, стр. В этом случае имеет место, по-видимому, чисто гидродинамический процесс преобразования плоской ударной волны в сферическую. [51]
 |
Схема опыта с инициированием сфериче, ской детонации плоской детонационной волной в трубе. [52] |
На это указывает ужо само резкое различие абсолютных значений запаздывания, например при воспламенении СзНа в 70 % - ной атмосфере искрой - более 2000 мксек ( см. рис. 289), а плоской детонационной волной ( диаметром 17 мм) - менее 2 мксек [ 12, стр. В этом случае имеет место, по-видимому, чисто гидродинамический процесс преобразования плоской ударной волны в сферическую. [53]
В зарядах, разделенных инертной средой, реализуется ударно-волновой механизм передачи детонации. Для экспериментального определения Р используют активные заряды большого диаметра ( - 100мм) с тем, чтобы максимально ослабить влияние продольных и поперечных волн разгрузки, препятствующих развитию детонационного процесса. Активный заряд инициируется с помощью линзового устройства, формирующего плоскую детонационную волну. В последние годы ведутся активные исследования по созданию и внедрению в практику мощных малочувствительных ВВ. Так, для ТАТБ и составов на его основе минимальное критическое давление инициирования детонации достигает уровня 10 ГПа. Давление Р, определяющее нижний порог возбуждения детонации, является фундаментальной характеристикой ударно-волновой чувствительности ВВ и часто используется в качестве критерия инициирования детонации. Однако эта характеристика не является универсальной. На рис. 8.29 показаны критические профили давления инициирующих ударных волн ( ИУВ) при нагружении ВВ активными зарядами малого размера. [54]
Позднее [175] закономерности пространственной детонации были изучены более подробно. При переходе горения из узкой трубы в широкую детонационный режим сохраняется в пределах определенного минимального диаметра узкой трубы, который зависит от свойств горючей среды. Сферическая детонация сильно взрывчатых систем может быть вызвана не только плоской детонационной волной, но и сферической ударной волной, создаваемой внутри взрывчатой среды. Источником такой волны может быть не только заряд конденсированного взрывчатого вещества, но и достаточно сильная электрическая искра, образующаяся при разряде конденсатора. [55]
Страницы: 1 2 3 4