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)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 394 >> Следующая


Неустойчивость приводит к образованию поперечных волн, движущихся по ударно сжатому газу вдоль фронта и вместе с фронтом. В результате формируется сложный трехмерный многофронтовой детонационный комплекс [9.2, 9.3]. В этом комплексе газовая смесь реагирует в поперечных волнах и за изломом переднего фронта, возникающего вследствие детонации газовой смеси за поперечной волной,

AD1 D

пр

RTn E

(9.3)

9.1. Распространение детонации в газообразных взрывчатых смесях

299

поскольку именно там достигаются более высокие температуры. Основным элементом детонационного комплекса является тройная конфигурация, состоящая из маховской волны — излома переднего фронта (пересжатая детонационная волна), передней, или падающей волны (затухающая детонационная волна) и примыкающей к ним в тройной точке отраженной (поперечной) волны. На рис. 9.2 приведена схема течения в системе координат, связанной с поперечной волной. В этой системе координат газ втекает в детонационную волну под углом около 45° к оси трубы. На рис. 9.3 приведены осциллограммы давления, соответствующие пронумерованным на схеме течения траекториям датчиков. Рисунки 9.2 и 9.3 взяты из [9.2].

Столкновения поперечных волн, движущихся вдоль фронта, приводят к воспроизводству структуры детонационного фронта в процессе распространения детонации. Таким образом, передний фронт детонационной волны периодически изменяется: выпуклости фронта сменяются на вогнутости и, наоборот, — фронт как бы пульсирует. Траектории тройных точек представляют собой пересекающиеся семейства линий, которые образуют сетку из ромбовидных ячеек. Эти траектории и ромбовидные ячейки отчетливо проявляются на закопченных боковых стенках трубы или ее торцевых крышках [9.2]. Поперечный размер ячейки аяч является характерным размером структуры детонационной волны. Известно следующее эмпирическое соотношение: аяч « 29ап, где ап — длина зоны индукции за плоской стационарной ударной волной, движущейся со скоростью детонации D0 [9.5]. При увеличении давления аяч уменьшается приблизительно обратно пропорционально давлению. Ячейки вытянуты в направлении распространения детонации: 6ЯЧ w 1,6аяч (Ьяч — продольный размер ячейки). Некоторые данные по продольным размерам детонационных ячеек для стехиометрических смесей приведены в табл. 9.4 [9.9]. На основе анализа следовых отпечатков детонации в [9.15] построена количественная модель ячейки пульсирующей детонационной волны, удовлетворительно согласующаяся с экспериментальными данными. Согласно этой модели распространение многофронтовой газовой детонации поддерживается периодическими столкновениями поперечных волн, каждое из которых эквивалентно локальному микровзрыву, порождающему цилиндрическую пересжатую волну с затухающей скоростью. Ячеистая структура газовой детонации воспроизводится также при численном моделировании развития двумерного возмущения на плоском детонационном фронте [9.16].

Необходимо отметить, что пульсирующий характер детонационного фронта обнаружен и у ряда жидких взрывчатых веществ [9.23].

Рис. 9.3. Осциллограммы давления в 12 точках вдоль стенки трубы, соответствующие пронумерованным траекториям датчиков на схеме течения (рис. 9.2) Расстояние между вертикальными линиями соответствует 5 мкс, между горизонтальными — 25ро

7

300

9. Распространение детонации

Таблица 9.4

Длина детонационной ячейки и ее зависимость от начального давления в стехиометрических смесях различных топлив с воздухом, кислородом и азотом

при начальном давлении 105 Па

Газовая смесь
Ьяч, MM
_ Ig Ьяч

измерено
получено
экстраполяцией
_ IgPo

H2 + ВОЗДУХ
15,9 + 2



H2+ 0,5O2

0,6
-1 < 35

CH4 +воздух

500 ± 80


CH4 + 2O2
4,5

-1,21

C2H2+ воздух
13,6 ± 1,6

-0,88

C2H2+ 2,5 O2
0,3

-0,91

C2H4 + воздух
39 ±6

-0,50

C2H4 + 3O2

1,0
-0,65

C2 Не + воздух
88 + 14

-0,79

C2H6 + 3,5O2+ 10,5N2

52


C2H6 + 3,5O2+ 7N2

15
-0,86

C2H6 + 3,5O2+ 3,5N2

7,1
-0,91

C2H6 + 3,5O2

1,2
-1,07

СзЩ + воздух
72 + 12

-0,44

п ¦ С4Ню+воздух

85


При обычной многофронтовой детонации поперечные волны являются нестационарными. Стационарные поперечные волны удается наблюдать при спиновой (вращающейся) детонации, являющейся околопредельным режимом распространения детонации в трубах с диаметром d = (0,3... 0,5)аяч. Такая детонация ведется единственной поперечной волной, движущейся по спирали вдоль стенки [9.3]. Физической основой появления поперечной волны является то, что в условиях, близких к пределу, газ, сжатый ударной волной, реагирует медленно, а повторное сжатие в поперечной волне сильно сокращает зону химической реакции.

Ниже предела спиновой детонации в круглой трубе может осуществляться нестационарный галопирующий режим детонации, характеризующийся продольными пульсациями, в которых детонация сначала затухает, а затем вновь инициируется. В [9.17] предложена замкнутая модель галопирующей детонации, описывающая основные характеристики этого явления.
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.