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 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 394 >> Следующая


Найдем связь между эффективным и истинным отношением удельных тепло-емкостей. Из основным термодинамических соотношений следует, что

с2.

Gp)5 Cv Gp)7,'

/dlnp\ _ Cp (Э1пр\ \dlnpjs cv \dlnpjr

K=(^) =&(S^ • (4.99)

Воспользуемся теперь уравнением состояния р/р = кТ/р-ср и уравнением (4.99);

76

4- Элементарная теория ударных волн

в результате получим

(4.100)

Из анализа полученного выражения (4.100) следуют два существенных вывода:

1) если звук распространяется в газе, в котором не протекают процессы, сопровождающиеся изменением среднего молекулярного веса р,ср (диссоциация и ионизация), равновесная скорость звука подчиняется соотношению с\ = кер/р, ке — CpI cv\

2) в случае, если в газе происходят диссоциация и ионизация, кє ф cp/cv. Значения ке и cp/cv для р\ = 105 Па, Ti = 3000K приводятся в табл. 4.1.

Введем еще один эффективный параметр:

Величина fc» связана с эффективным отношением удельных теплоємкостей fce выражением

—ті

Из соотношения (4.102) видно, что, если величина ке постоянна на некоторой изоэнтропе, то fc» = ке. Величина fc* играет важную роль в любом изоэнтропийном процессе, в котором существенно изменение скорости звука.

(4.102)

Глава 5

Теория детонационной волны.

5.1. Явление детонации. Основы гидродинамической теории.

Катастрофические взрывы в угольных шахтах в конце XIX столетия побудили ученых ряда стран заняться детальным исследованием распространения пламени в трубах. Одним из наиболее важных результатов этих работ было открытие в 1881 г четырьмя французскими учеными (Малляром и Ле-Шателье и, независимо от них, Бертло и Вьелем) явления детонации в газах — распространения горения с равномерной, вполне определенной для каждого горючего состава, сверхзвуковой скоростью порядка 2-3 км/с. Этот быстрый процесс горения был назван «фальшивым горением», или детонацией (от французского detonner: фальшивить, звучать не в тон). Уже первые исследователи заинтересовались вопросом: какой физический процесс продвигает горение со столь большой скоростью? Теплопроводность и диффузия, обуславливающие распространение медленного пламени, не могли объяснить сверхзвуковых скоростей детонации.

Первая математическая модель детонационной волны в газах, опирающаяся на теорию ударных волн, была разработана на рубеже XIX-XX веков. Основополагающие идеи в развитии представлений о сущности и законах распространения детонации изложены в трудах Михельсона [5.48], Чепмена [5.49], Жуге [5.50], ставших классическими и заложивших основы так называемой гидродинамической теории детонации. На первом этапе ее формирования (ориентировочно 1881-1905 гг — открытие детонации и создание термодинамической модели) приоритет в анализе этого явления принадлежал русскому ученому В. А. Михельсону, который, в качестве основного отличия самоустанавливающейся детонационной волны от ударной, определил постоянство скорости её распространения. В своей публикации [5.48] в 1893 году он писал: «По отношению к детонации мы имеем дело с чрезвычайно интересным случаем, в котором благодаря химическим и тепловым процессам условия постоянства скорости распространения в действительности выполняются». Согласно Чепмену (1899 г), скорость распространения взрывных волн является минимально возможной, а состояния за их фронтами по условию Жуге (1905 г) обладают тем замечательным свойством, что скорость звука в продуктах детонации в точности равна скорости стационарной детонации относительно этих продуктов. Появление новых экспериментальных данных, которые не укладывались в рамки классической теории, привело к необходимости более детального теоретического изучения структуры фронта и механизма распространения газовой детонации. В 1940 г Я. Б. Зельдовичем в статье «К теории распространения детонации в газообразных системах» была предложена физическая модель фронта детонации и дана четкая связь между условиями протекания реакции и принципом минимума скорости детонации. Тем самым было

78

5. Теория детонационной волны.

положено начало второго этапа в исследованиях детонации, которое одновременно оказалось и окончательным, завершающим шагом первого этапа (сделавшим однозначными выводы гидродинамической теории и доказавшим справедливость гипотезы Чепмена-Жуге). Вопрос был назревшим и неудивительно, что в разных странах практически одновременно и, по-видимому, независимо появились очень близкие по идее работы: Зельдовича (СССР, 1940 г), и фон Неймана (США, 1942г), Дёринга (Германия, 1943г), Гриба (СССР, 1944г), опубликованные со значительным опозданием по условиям военного времени. Важнейший вывод теории Зельдовича-Неймана-Дёринга (ЗНД) — существование области повышенных давлений во фронте детонационной волны (так называемого «химпика») — получил впоследствии экспериментальное подтверждение при исследовании детонации газов и конденсированных сред. Дальнейшее существенное развитие, как применительно к газовым смесям, так и к конденсированным BB, теория детонации получила главным образом благодаря работам Ю.Б. Харитона (пределы возбуждения и распространения детонации), Л. Д. Ландау и К. П. Станюковича (уравнение состояния продуктов детонации конденсированных BB и неустановившиеся движения сплошных сред), A.A. Гриба (гидродинамическая теория взрывных волн), К. И. Щелкина и Я. К. Трошина (универсальная неустойчивость детонационного фронта), Р. И. Солоухина, В. В. Митрофанова, М.Е. Топчияна (детонация в газах); а также А.Я. Апина, А.Н. Дремина, B.C. Трофимова и К. К. Шведова (детонационные волны в конденсированных средах), и др.
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.