Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Ударные и детонационные волны - Селиванов В.В.
Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 256 c.
ISBN 5-211-00975-4
Скачать (прямая ссылка): selivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 102 >> Следующая

66
A*-fe = A+ + e + t?; A*-f В = А+ + В + е\ A* + /iv = A+ + e,
где А* — возбужденные атомы. Обратные процессы приводят к рекомбинации электронов с ионами.
Основным процессом, определяющим скорость термической ионизации в воздухе, является ионизация прн атомных столкновениях, идущая по схеме А + В**АВ+ + е. Эта реакция энергетически более выгодна по сравнению с остальными, поскольку для ее осуществления требуется энергия, которая меньше потенциала ионизации на величину энергии диссоциации. Вместе с тем с ростом скорости ВУВ заметно повышается роль процесса ионизации, связанного с электронным ударом. Ионизация электронами практически не играет никакой роли прн скоростях ВУВ менее 5000 м/с. С другой стороны, при скоростях выше 10 000 м/с процесс ионизации при электронном ударе, как и в одноатомных газах, становится основным. При скоростях выше 5000 м/с ионизация при атом-атомных столкновениях играет роль источника начальных «затравочных» электронов, необходимых для развития электронной лавины. Среди всех возможных процессов ионизации, происходящих при атом-атомных столкновениях, основную роль играет реакция, требующая минимальных затрат энергии и получившая название реакции ассоциативной ионизации:
N + 0 + 2,8 3B4±NO+ + e.
При скоростях ВУВ более 9000 м/с с ней может конкурировать реакция
N' + N + 5,8 3B^N+2+e.
Благодаря существованию больших градиентов электронной .плотности во фронте ВУВ и высокой подвижности электронов, связанной с исключительной малостью их массы, создаются благоприятные условия для диффузии электронного газа относительно ионного, изменения концентрации электронов и возникновения Ьбъемных зарядов. Диффузия в холодной плазме существенно отрицается от диффузии в смесн нейтральных газов. Дело в том,, рто малейшее изменение относительной концентрации электронов V ионов, которое приводит к образованию объемных зарядов и ¦Поляризации плазмы, сопровождается возникновением мощного электрического поля во фронте ВУВ. Поле препятствует дальней--шей поляризации и сдерживает диффузионный ток электронов, рлектроны смещаются к передней границе ВУВ it наряду с областью повышенной концентрации электронов в передней части' фронта возникает область пониженной концентрации в задней ча-рги фронта.
Расчет состава воздуха, степени ионизации и объемной плот-Юсти зарядов проводится при условии, что из решения газодина-[ической задачи известны термодинамические параметры во дронте ВУВ. Так как вклад ряда компонентов воздуха (Аг, С02, fe, Не, н2, Хе и др.) в процессы во фронте ВУВ очень мал, то оздух можно рассматривать в виде двухкомпонентного газа, со-
стоящего из 79% N и 21 % 02. Для приближенной оценки объемной плотности зарядов необходимо выполнение ряда последователь-пых операций: определение исходного Количественного состава ударно-сжатого воздуха при известных значениях р, р и Т\ расчет химических реакций образования окиси и двуокиси азота во фронте ВУВ; вычисление концентрации, степени и скорости диссоциации, скорости рекомбинации атомов и молекул азота н кислорода, молекул окиси азота, а также времени релаксации и ширины релаксационной зоны.
Общая степень ионизации воздуха во фронте ВУВ определяется как отношение суммарной концентрации образовавшихся во фронте ионов или электронов к суммарной концентрации нейтральных частиц, находящихся во фронте. Для определения объемной плотности зарядов во фронте ВУВ используется суммарная концентрация ns электронов или ионов во фронте.
При расчете объемной плотности зарядов во фронте ВУВ можно выделить два подхода. Первый подход заключается в том, что объемная плотность зарядов р* образуется в результате сильного (полного) разделения электронов и ионов в тонком слое, толщина которого d есть дебаевскнй радиус, характеризующий расстояние, на котором плазма экранирует электрическое поле любого заряженного тела, т. е. ширину так называемого двойного слоя:
d ~ —— - 6,9 — см,
где ? —1,6-1(Н9 Кл — заряд электрона. Объемная плотность зарядов в этом случае равна р* = еп-Е.
Второй подход заключается в том, что объемная плотность определяется с учетом величины отклонения б„ электроиейтрально-гти в области Ах:
f d
Объемный заряд в этом случае определяется как р,—е6п, а Ь„—п(—пе есть некоторая разность в плотностях электронов и ионов, .которая образуется в результате диффузии электронов в ¦области Длг.
Расчет образования объемной плотности зарядов по соотношением первого подхода подразумевает, что первоначально нейтральная смесь ионизированного газа сосредоточена в узкой (шириной менее d) области фроита. При втором подходе подразумевается, что эта электронейтральная смесь иоиов и электронов равномерно распределена по всей ширине зоны Ах.
Так как ионизация во фронте ВУВ является самым длите.пт^ ным процессом, то слой ионизированного газа очевидно смеше-к условной задней границе фронта. Поэтому наиболее вероятны:' представляется определение объемной плотности зарядов по соотношениям первого подхода. Используя приближенную метод;;-
GS
ку и выполняя последовательные операции вычислительного характера, можно дать удовлетворительную оценку релаксационных процессов, протекающих во фронте ВУВ при температурах от 2000 до 12 000 К- Например, при 7 = 3000 К, D —2645 м/с, р = = 7,3 МПа степень ионизации воздуха во фронте ct+ = 1,578-10"5 а объемная плотность зарядов во фронте, рассчитанная по соотношениям первого подхода, р. = 0,496 103 Кд/м3,
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 102 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.