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 .. 190 191 192 193 194 195 < 196 > 197 198 199 200 201 202 .. 394 >> Следующая


9.5. Молекулярные конденсированые BB

393

9.6. О структуре фронта детонационных волн молекулярных

конденсированых BB

Теория детонации ЗНД предполагает мгновенную релаксацию всех степеней свободы молекул в ударном скачке (УС) детонационной волны (ДВ) с непрерывным самовоспламенением BB на расстоянии периода индукции от УС. По этому представлению профиль химпика (ХП) должен быть выпуклым вверх (см. рис. 9.57). На этом рисунке кривая сжимаемости BB в УС и профиль ХП по модели ЗНД обозначены индексом «ЗНД».

р/Рчж ЗНД

KMC

Конденсированные BB монолитной плотности

Po, шах

Гетерогенные конденсированные BB с Ро<ро

v/v0 УС=УФ(~пс) УС (~пс) 'ф~8г/-Очж ' Рис. 9.57. Кривые сжимаемости и профили давления во фронте детонационных волн органических молекулярных BB, состоящих из сложных многоатомных молекул: ЗНД — теория Зельдовича-Неймана-Деринга, УС — ударный скачок, KMC — кривая максимального сжатия, ДА — детонационная адиабата продуктов, ЧЖ — точка Чепмена-Жуге, УФ — ударный фронт.

В последние годы появилось много работ, посвященных экспериментальному исследованию структуры фронта ДВ идеально конденсированных BB (KBB) (см., например [9.86], [9.184]-[9.187]. При этом зарегистрированы не только ДВ с хим-пиком, но и обнаружены ДВ без ХП. Имеются и публикации, в которых обсуждаются причины существования ДВ без ХП ([9.188, 9.189]). Здесь предлагаются соображения о возможных структурах фронта ДВ в молекулярной KBB в свете открытий, полученных к настоящему времени в их исследованиях.

Гомогенные KBB (KBB монолитной начальной плотности р0ы, например, жидкие BB (ЖВВ)). Известны ЖВВ, например, нитроглицерин или тетранит-рометан (ТНМ), детонация которых имеет устойчивый фронт [9.190], который отражает луч видимого света как зеркало. Это означает, что ширина УС во фронте волны много меньше длины волны света (по времени это единицы пикосекунд). Существуют и такие ЖВВ (например, нитрометан (HM) и его смеси с ацетоном [9.190]), детонационный фронт которых неустойчив; падающий на них луч видимого света он рассеивает. В THM и в смесях НМ/ацетон удалось зарегистрировать временной профиль массовой скорости с помощью электромагнитного метода [9.23]. Оказалось, что в обоих случаях (устойчивый и неустойчивый детонационный фронт) зарегистрирован профиль ХП — треугольной формы.

Для интерпретации указанных фактов, напомним результаты исследований реакции соединений, состоящих из сложных органических молекул, на воздействие

Данный пункт представляет собой изложение оригинальной работы А. Н. Дремина «О структуре фронта детонационных волн молекулярных конденсированых BB», опубликованной в сборнике [9.183]

394

9. Распространение детонации

ударных волн. Было показано, что под действием ударных волн на органические соединения, состоящие из сложных многоатомных молекул со значительным различием энергии их связей, в первую очередь, в отличии от статических условий, претерпевают разрушения наиболее прочные связи [9.191]. Это происходит по следующей причине. Время возбуждения связей таких соединений меняется в широких пределах: от долей пикосекунд до единиц наносекунд, то-есть в УС большинство из них не успевают возбудиться вообще. В УС кинетическая энергия молекул, которая распределяется равномерно по всем степеням свободы за фронтом волны, идёт преимущественно на возбуждение поступательных степеней свободы, что вызывает огромный рост температуры. За УС поступательная энергия молекул распределяется между их остальными степенями свободы. При этом в первую очередь энергия идёт на более быстро возбуждающиеся, т.е. на наиболее прочные связи. Обнаруженные разрушения под действием ударных волн в первую очередь наиболее прочных связей означает, что они были пересыщены энергией из-за того, что поток поступательной энергии к ним в начальной стадии процесса перераспределения кинетической энергии волны превышал отток их энергии за счет колебательно-колебательной релаксации [9.192].

Полное время указанного процесса перераспределения энергии (временная ширина ударного фронта (УФ)) равняется времени возбуждения наиболее медленно возбуждающихся связей. За это время высокая сверхравновесная поступательная температура и последующая неравновесная атермическая деструкция связей в молекулах ведёт к образованию в веществе активных частиц (ионов, радикалов, осколков молекул) [9.192]. В смысле образования активных частиц УФ уподобляется, таким образом, периоду индукции адиабатического взрыва.

Из-за перегрева поступательной температуры сжимаемость вещества в УС меньше сжимаемости в модели ЗНД. На рис. 9.57 кривые сжимаемости BB в УС обозначены индексом «УС». Проанализируем два возможных положения этих кривых — выше (УСі) и ниже (УСг) точки Ч-Ж. Расположение кривой УСг ниже точки Ч-Ж возможно, скорее всего, для мощных КВВ, состоящих из таких сложных многоатомных молекул, когда перегрев поступательной температуры в УС особенно велик. Снижение поступательной температуры в процессе перераспределения поступательной энергии приводит к возрастанию сжимаемости вещества и, как следствие, к увеличению давления (сверх УС) в УФ стационарной ДВ (см. рис. 9.57, зона УФ). Очевидно, что в этой зоне, одновременно с эндотермическими процессами образования активных частиц, идут и экзотермические процессы взаимодействия образующихся частиц между собой и с целыми молекулами [9.192]. При этом расход энергии на эндотермические процессы во времени уменьшается, а вьщеление энергии за счёт экзотермических процессов растет.
Предыдущая << 1 .. 190 191 192 193 194 195 < 196 > 197 198 199 200 201 202 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.