ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Гидродинамическая теория детонации из "Ударные волны в газах и конденсированных средах " Стационарный режим детонации удобно рассматривать системе координат, связанной с детонационной волной. В этой системе частица ВВ пересекает фронт ударной волны, сжимается до давления рв (давление в химическом пике), претерпевает превращение в зоне химической реакции, при этом выделяется тепло. Затем частица начинает расширяться, а давление падает до давления р . После окончания химической реакции продукты детонации изэнтропически расширяются. [c.89] Функции е2(р2, V 2), /12(Р2, Уз) предполагаются известными. [c.89] Рассмотрим геометрическую интерпретацию системы уравнении (5.1) — (5.4) в рУ-координатах (рис. 5.2). [c.89] При распространении ударной волны исходное ВВ сжимается до давления рв и удельного объема Ув, значения которых лежат на ударной адиабате Гюгонио, проходящей через точку с начальными параметрами ВВ (р. У]). [c.89] Вследствие тога что после выделения химической энергии в зоне реакции происходит расширение образовавшихся продуктов, ударная адиабата продуктов детонации (кривая ПВ) лежит выше ударной адиабаты исходного ВВ. [c.89] На плоскости рУ формула (5.6) дает уравнение прямой, называемой прямой Михельсона. [c.90] Следовательно, р2 Рь Такой процесс называется детонацией при постоянном объеме. Скорость распространения детонационного фронта в этом случае бесконечно велика. [c.91] Таким образом, в рассматриваемом процессе Уг У1. Такой процесс называется дефлаграцией при постоянном давлении. Скорость фронта реакции в данном случае равна нулю относительно невозмущенной среды. [c.91] Мы получили следующий результат. Фронт реакции движется со сверхзвуковой скоростью относительно невозмущенной среды при детонации. В случае слабой (недосжатой) детонации и сильной дефлаграции фронт движется со сверхзвуковой скоростью относительно среды за ним. Движение фронта реакции дозвуковое относительно невозмущенной среды при дефлаграции, дозвуковое относительно среды за фронтом при сильной (пересжатой) детонации и слабой дефлаграции. [c.95] Устойчивая самоподдерживающаяся детонация имеет минимальную скорость, соответствующую наклону прямой Михельсона, касательной к ударной адиабате ПД в точке Жуге. Такая детонация называется нормальной. [c.97] ЧТО скорость детонации велика Ос = Ос, а давление после зоны химической реакции рв меньше р2 — давления в точке Жуге. Режим недосжатой детонации, возбуждаемый в ВВ ударной волной, невозможен. Это связано с тем, что прямая Михельсона, вдоль которой происходит изменение состояния в зоне реакции, в этом случае проходит через область, где нет условий для протекания химической реакции. Недосжатые или слабые детонационные волны могут быть получены, если применять другие способы инициирования химической реакции (например, с помощью лазерного излучения). [c.97] На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98] В момент возникновения детонационной волны в той же точке появляется обратная волна, которая на начальном этапе распространяется по сжатому газу как детонационная, а затем по продуктам горения — как ударная. Такие обратные волны называют ретонационными (Р). [c.98] При приближении к пределу существования детонации в газообразных смесях и жидких ВВ скорость детонации практически не уменьшается, но при этом растет размер пульсаций на фронте волны. При газовой детонации трехударная конфигурация может заполнить весь диаметр трубы (случай одноголового спина). Для жидких ВВ полное затухание процесса детонации происходит, когда на фронте волны супгествуют еще сотни трехударных волновых конфигураций. [c.99] Образовавшиеся ПД можно считать идеальным газом в том случае, когда само исходное ВВ по своим свойствам близко к идеальному газу или представляет собой сильно пористую конденсированную среду. [c.99] Сложность расчета параметров детонационных волн в конденсированных средах заключается в том, что уравнения состояния приближенно определяются на основе эксперименталь- ных данных по распространению детонационных волн. [c.100] В таблице приведены результаты расчета по гидродинамической теории и экспериментальные данные для некоторых ВВ. [c.100] Гидродинамическая теория детонации была создана в результате исследований детонации в газовых ВВ. Она удовлетворительно описывает макроскопическую картину процесса. [c.100] Вернуться к основной статье