Фронт детонации

Скорость детонации в реальных условиях почти всегда такова, что частицы газа за фронтом детонации движутся относительно фронта со скоростью звука ) [c.184]

Рис. 38. Результаты расчёта для распределения скорости v продуктов детонации тринитротолуола за фронтом детонации в случаях плоской и сферической детонации с — скорость распространения фронта детонации.

Из точки (Fj, Zj) параболы (5.3) можно дойти до точки У = О, z=oo, соответствующей центру, по интегральной кривой, идущей в особую точку А, и затем по интегральной прямой F = О, со (рис. 36). В физическом пространстве получаем, что за фронтом детонации следует волна разрежения, в которой скорость надает от значения за фронтом детонации до нуля в расширяющемся ядре покоящегося газа (рис. 37). [c.185]

Рис. 39. Распределение давления за фронтом детонации для тринитротолуола.

При получении волокнистых композиционных материалов с использованием энергии взрыва применяют схему продольного распространения фронта детонации. При этом металл матрицы, заполняющий межволоконное пространство, приходит в соприкосновение с нижним слоем металла и соединяется с ним. Волокна в зоне сварки иногда теряют устойчивость и приобретают волнообразную форму чаще всего это явление наблюдается тогда, когда отношение толщины листа материала матрицы к диаметру армирующего волокна меньше единицы. Образовавшиеся гофры можно удалить путем небольшой подкатки полученного листового композиционного материала. Режимы подкатки (температура, степень обжатия) выбирают в зависимости от состава материала. Э. С. Атрощенко и др. было показано, что при использовании в качестве упрочнителя металлических волокон прокатку можно проводить как в продольном, так и в поперечном относительно волокон направлении со степенями обжатия до 10—15% за один проход. [c.163]

ВОЛНЫ остаются продукты взрыва, давление при этом составляет 10—20 Ша. За счет этого части верхней детали, расположенной в зоне действия продуктов взрыва, сообщается ускорение в направлении к неподвижной детали. Силовое воздействие на участки верхней пластины происходит последовательно по мере перемещения фронта детонации, и в любой промежуточный момент времени установившегося процесса сварки положение свариваемых деталей будет таким, как показано на рис. 25.2, б. Та часть верхней пластины, где детонация ВВ еще не произошла, находится в исходном положении параллельно нижней, а где прошел фронт детонации, пластины будут уже сварены (участок между точками А и В). В итоге верхняя пластина получит в процессе сварки двойной изгиб, причем точка В непрерывно и с большой скоростью переместится вправо. При параллельном положении пластин до сварки скорость перемещения точки В (ь ) равна скорости детонации (Пд). [c.489]

Положим р Ар — наиболее часто встречающееся в теории детонации уравнение состояния, D = 4 и р = О перед фронтом детонации. [c.62]

Рассмотрим продольное сечение такого заряда (рис. 177, а). Фронт детонации АВ, двигаясь со скоростью т/д, обтекает облицовку. Мгновенное давление на этом фронте сообщает каждой частице облицовки некоторую скорость т , направление и величину которой установим позже. Если пренебрегать изменением интенсивности давления на фронте детонации за счет уменьшения количества взрывчатого вещества при приближении к основанию клина (конуса) и увеличением массы на еди- [c.280]

Уточним теперь направление и величину скорости частиц облицовки в деформированном состоянии. Пусть в момент t оболочка занимает положение F/ (рис. 177, г). Через некоторое время Д/ точка F, начавшая двигаться со скоростью попадает в положение С За это время фронт детонации переместится на расстояние и бу [c.281]

Изложенная здесь теория образования кумулятивной струи может быть уточнена за счет учета убывания интенсивности детонационной волны и увеличения массы приходящего в движение материала конической оболочки по мере приближения фронта детонации к основанию конуса. В этом случае деформированная поверхность будет представлять не конус F G (рис. 177, б), а поверхность вращения с криволинейной образующей. Получающаяся при этом струя будет иметь в разных ее частях различную скорость. [c.283]

Мариотта 179, 186 Фоторегистрация деформаций 361 Фронт детонации 281 [c.371]

Важным случаем течения газа является течение, возникающее в результате возбуждения в небольшом объеме волны детонации, которая распространяется по взрывчатому веществу во всех направлениях от места ее возникновения. Схематизация этой проблемы естественно приводит к рассмотрению сферически симметричного движения газа внутри области, ограниченной сферическим фронтом детонации, которая возникла в центре и распространяется по однородному взрывчатому веществу с постоянной скоростью (О. Е. Власов, 1937 Я. Б. Зельдович, 1942). Волна детонации [c.288]

После того как фронт детонации достиг границы взрывчатого вещества, образовавшийся плотный газ с высоким давлением воздействует-на окружающую среду, создавая в ней взрывную волну. Давление в ударной волне определяется как результат распада состояния, в котором движущиеся продукты химической реакции с высоким давлением оказались-в контакте с окружающей средой. [c.290]

Рис. 8. Диаграмма г — I течения, возникающего при взрыве химического взрывчатого вещества в воздухе (ударные волны 1 — отраженная от центра, 2 — обращенная к центру, 3 — расходящаяся 4 — фронт детонации 5 — контактный разрыв 6 — область волны разрежения .

Согласно Чепмену и Жуге единственная, наблюдающаяся на опыте скорость самопроизвольно распространяющейся детонации соответствует точке касания В. При сильных детонациях, как это легко доказывается, скорость звука в продуктах сгорания выше скорости фронта детонации относительно этих продуктов. Поэтому возмущения (например, всегда имеющиеся за фронтом волны разрежения) настигают фронт и уменьшают в нем давление. Сильная детонация самопроизвольно ослабляется, пока ее давление не достигнет точки В. В этой точке (точке Чепмена — Жуге) скорость звука относительно газа точно равна скорости фронта относительно сгоревшего газа. Поэтому возмущения (разрежения) не настигают фронт горения и детонация способна распространяться сколь угоднО долго, не затухая. [c.376]

Поршень, перемещающийся за детонацией со скоростью движения продуктов сгорания, не позволяет образоваться за фронтом детонации разрежению, ослабляющему сильную детонацию, и последняя способна распространяться с постоянной скоростью. Если скорость поршня увеличивается, то сильная дето.нация распространяется с ускорением, давление-в ней возрастает. [c.380]

Время выравнивания давления в поперечном направлении всегда меньше времени пребывания возмущения во фронте детонации (меньше-времени жизни возмущения). Поэтому период индукции всегда успевает принять значение, соответствующее давлению, пониженному или повышенному вследствие распада поперечного разрыва. Вернее, период индукции успевает принять значение, соответствующее той температуре, которая установится после сжатия газа в области и его расширения в области Р. Поэтому можно не рассматривать изменение возмущения во времени достаточно учитывать лишь изменение скорости химической реакции в зависимости от изменения температуры, вызываемого сжатием или расширением газа в начальном возмущении. [c.386]

Рис. 10. Возникновение двух ударных волн С ж В при сокращении периода задержки воспламенения во фронте детонации на 6т.

Неоднородности во фронте детонации, ранее считавшемся плоским, обнаружены Денисовым и Трошиным так называемым следовым методом. Это — простая и вместе с тем тонкая методика. Боковая поверхность трубы, а также пластинки, устанавливаемой в торце трубы перпендикулярно к направлению движения волны, покрываются по специальной технологии тонким слоем сажи. Детонация, ее сложная структура, скользя вдоль поверхности трубы или ударяясь о пластинку в ее торце, оставляет четкие отпечатки, позволяющие измерить размеры неоднородностей и расшифровать их структуру. [c.392]

Рис. 12. Схема изломов ударного фронта Детонации (а, б — без горения непосредственно за изломом в, г — с горением).

Фронт горения в зависимости от различных внешних условий может распространяться с разной скоростью, тогда как скорость распространения фронта детонации от гщешних условий не зависит. Скорость горения всегда меньше, а скорость детонации всегда больше скорости звука в исходном ВВ. Про- [c.87]

В газообразных взрывчатых смесях детонационный режим взрывчатого превращения возможен лишь при определенных концентрациях горючего газа в зависимости от химического состава смеси, давления и температуры. Снижение давления приводит к возникновению пульсирующего фронта детонации и в дальнейщем к образованию так называемой спиновой де- [c.98]

При переходе через фронт детонации или пламени соотношения (2.4) и (2.5), выражающие закон сохранения массы и количества движения, остаются справедливыми. В уравнении же (2.6), выражающем закон сохранения энергии, добавляется член, определяюший количество энергии, выделяющейся при сгорании единицы массы газа. Оно принимает вид [c.184]

На рис. 23 приведены серии фотографий инициирования горения в смеси водорода с хлором при подводе энергии в импульсном электрическом разряде [15]. Виден режим образования фронта горения и режим образования волны детонации. При околопороговых значениях начальной энергии картина сильно несимметрична, видны крупномасштабные неоднородности, тогда как при удалении от пороговых значений волна имеет вполне сферическую форму, при этом видна мелкоячеистая структура фронта детонации. [c.138]

Уравнения (2.19) дают уравнения движения фронта детонации при г = а, г (7 1)/2 = D значение г = О соответствует линии слабого разрыва. Начальное поло жение фронта детонации задаем при t = 1. В данном случае также нельзя утверждать, что линии слабого разрыва и детонационной волны совпадали в некоторый момент вре мени t < 1. Аналогично сказанному в п. 1, следует ожидать, что после инициирования детонационной волны вдоль некоторой криволинейной цилиндрической поверхности течение в начальный момент времени не будет принадлежать к рассматриваемому клас-су движений с прямолинейными образующими, а лишь через некоторое время выйдет на соответствующий режим. [c.62]

ТО из (2.6) следует, что Т = i = О, т. е. линия U2 = f ui) будет линией параболичности для системы (1.1), а для определения типа системы (1.1) за фронтом детонации нужно дополнительное исследование. [c.75]

Теорема 2.1. Если за фронтом пространственной криволинейной нормальной детонационной волны течение газа принадлежит классу потенциальных двойных волн, а поверхности фронта соответствует некоторая фиксированная кривая в пространстве годографа, то для системы уравнений, описывающих двойные волны, эта кривая является линией параболичности, а за поверхностью фронта детонации упомянутая система уравнений будет всегда гиперболического типа. [c.77]

Значит, скорость направлена по биссектрисе угла FK Величина скорости или, что эквивалентно, величина угла р определяется давлением на фронте детонации, так что одну из них, например р, будем в дальнейшем считать известной. Тогда, так как F — и FF os L = v M, находим связь между и учитывая, что [c.281]

Камеры с непрерывно движущейся пленкой применимы для теневой или контурной съемки, которая бывает необходимой, если интересуют не детали движения, а движение тела или явления в целом. Например, для определения скорости распространения фронта детонации камеру фокусируют на взрывчатое вещество и располагают ее так, чтобы движение пленки было перпендикулярно к движению фронта детонации. При выключенном освещении открывают затвор, включают движение пленки и инициируют волну детонации. При постоянной скорости движения фронта границей между засвеченной и незасвеченпой частью пленки будет прямая линия, угол наклона которой определяет скорость движения фронта детонации ) [c.365]

Фиг. 3. Схема сварки трубных заготовок с созданием фронта детонации, движущегося нормалшо к вертикальной оси

Для дальнейшего важно, что, как и при Л < 1, в точке 7 нормальная к фронту составляющая скорости газа за скачком равна скорости звука. Геометрическое место точек 7, изображенное кривой NJJA на рис. 1, б отделяет область детонационных режимов от области режимов быстрого горения. Нормальная составляющая скорости газа за фронтом при детонационном режиме меньше скорости звука, при эежиме быстрого горения - больше скорости звука. Предельный режим детонации, соответствующий наименьшей нормальной скорости ее распространения, называется детонацией Ченмена-Жуге. При дальнейшем уменьшении угла наклона фронта (при дальнейшем уменьшении нормальной составляющей скорости газа перед фронтом) детонация при данной величине Л становится невозможной. [c.39]

Пусть теперь угол клина уменьшается. Точка В смещается при этом в сторону точки 7, интенсивность детонационного фронта постепенно ослабевает. При угле клина, соответствующем совпадению точек В ж Т, интенсивность детонационной волны становится наименьшей из возможных - реализуется детонация Ченмена-Жуге. Чтобы установить, что произойдет при дальнейшем уменьшении угла клина, напомним, что при детонации Ченмена-Жуге нормальная составляющая скорости газа за фронтом волны равна скорости звука, т.е. направление такой волны совпадает с направлением акустической характеристики. Поэтому при дальнейшем уменьшении угла клина за остающейся без изменения волной детонации Ченмена-Жуге возникает центрированная волна разрежения. В ней поток непрерывно поворачивается от направления О7 за фронтом детонации до требуемого направления. В пределе, когда угол клина становится нулевым, течение за центрированной волной приобретает направление набегающего потока, и поток в целом можно рассматривать как обтекание с детонационной волной прямолинейного источника поджигания газа. Разворот потока в волне разрежения можно продолжить и дальше. Это будет соответствовать сверхзвуковому обтеканию горючей смесью выпуклого угла, вдоль ребра которого имеется источник поджигания, обеспечивающий возникновение детонационной волны. [c.40]

При больших числах Маха набегающего потока, малых углах раствора клина или конуса и не очень больших значениях тенлонодвода, т.е. в тех случаях, когда головной скачок образует малые углы с направлением набегающего потока, задачи об обтекании клина и конуса можно приближенно свести к задачам о расширении плоского или цилиндрического поршня в горючей смеси со сгоранием ее во фронтах детонации или медленности горения. [c.52]

Волны детонации распространяются по веществу со сверхзвуковой скоростью, в то время как скорость среды за фронтом волны относительно фронта дозвуковая. Таким образом, течение позади фронта детонации влияет на амплитуду волны и ее скорость. Это влияние распространяется до тех пор, пока не установится режим, при котором скорость фронта принимает минимальное из возможных значений, удовлетворяющих условиям стационарности фронта. Скорость волны детонации относительно вещества за фронтом, отвечающая указанному режиму распространения (процесс Чепмена — Жуге), равна скорости звука, т. е. поверхность фронта детонации с внутренней стороны совпадает с характеристикой системы дифференциальных уравнений движения, отделяющей фронт волйы от течения позади него. Если рассматривать зону, где протекает химическая реакция, как область конечной ширины, то указанная характеристика представляет собой огибающую характеристик одного семейства. [c.288]

Термодинамическую теорию детонации, основанную на теории ударных волн, создали В. А. Михельсон (1893), Д. Л. Чепмен (1899) и Э. Жуге (1904) . Выбирая систему координат, в которой плоский фронт детонационной волны покоится, обозначая величины, относящиеся к несгоревшему газу, индексом О и оставляя без индексов величины, характеризуюшде продукты сгорания, запишем условия непрерывности потоков вещества, импульса и энергии при переходе через фронт детонации в виде [c.373]

По мнению тех же авторов, в нитроглицерине детонация с малой скоростью распространяется аналогичным способом — горение в ее фронте происходит на поверхности кавитационных пор, которые могут образовываться двумя способами. Если заряд заключен в жесткую оболочку, скорость звука в которой больше 2 км сек (больше скорости звука в нитроглицерине 1500 м сек), то ударная волна, идущая по оболочке, опережает фронт детонации и, разгружаясь в нитроглицерин, создает в нем кавитационные поры, подготавливая тем самым условия для медленного горения во фронте детонации. Если же оболочка настолько тонка или не обладает необходимой жесткостью, что по ней не распространяется опережающая ударная волна, то малая скорость детонации будет всегда меньше скорости звука в невозмущенном нитроглицерине. Кавитации в этом случае образуются вследствие распространения по невозмущенному нитроглицерину слабой ударной волны, имеющей скорость, близкую к скорости звука в нем. Малая скорость детонации, будучи меньше скорости звука в невозмущенном веществе, имеет скорость более высокую или равную скорости звука в веществе, имеюшем кавитационные поры. Она составляет примерно 800— 1000 м1сек. [c.379]

Б общем случае это предположение может и не осуществляться. Например, состояния, лежащие на нижней ветви кривой Гюгоньо, могут осуществляться (Я. Б. Зельдович и С. Б. Ратнер, 1941) при специфическом протекании реакции, когда она сначала проходит экзотермически, а на последней стадии эндотермически. В момент перехода скорость реакции меняет знак. В этом случае тепловыделение в результате реакции переходит через максимум. Этому максимальному тепловыделению соответствует адиабата Гюгоньо, лежащая выше адиабаты, отвечающей конечному выделению тепла. Максимальному тепловому эффекту реакции соответствует некая скорость детонации Чепмена — Жуге (состояние В на рис. 5), более высокая, чем скорость детонации Чепмена — Жуге для конечного тепловыделения. После окончания эндотермической реакции состояние продуктов сгорания, если нет потерь, перейдет в точку В на адиабату Гюгоньо для конечного тепловыделения. Таким образом, за фронтом детонации Чепмена — Жуге для максимального тепловыделения будут наблюдаться состояния В , отвечающие слабой детонации, если расслштривать конечный тепловой эффект. Эндотермическая стадия реакции эквивалентна неким потерям, происходящим за плоскостью Чепмена — Жуге В и поэтому не влияющим на скорость детонации. В целом такую детонацию, конечно, нельзя назвать слабой детонацией. [c.381]

Ю. Н. Денисов и Я. К. Трошин (1959, 1960) предприняли исследование многоголовой и нормальной детонации средствами, позволяющими обнаружить неоднородности во фронте детонации, значительно меньшие по размерам, чем это могли сделать раньше. Выяснилось, что не только спиновая (одно- и многоголовая), но и нормальная детонация в действительности имеет трехмерную структуру. В связи с первыми опытами Денисова и Трошина было предпринято описанное выше исследование устойчивости плоской детонации в модели Зельдовича—Неймана. [c.392]

Поиски пульсирующей детонации в твердых взрывчатых веществах успеха не имели. Неоднородности в структуре твердых взрывчатых веществ практически всегда больше неоднородностей, связанных с неустойчивостью плоского фронта детонации. Поэтому, вероятно, газодинамические неод-аородности в твердых веществах и не проявляются. В них, проще говоря, нет плоского фронта детонации. Воспламенение при детонации твердых взрывчатых веществ происходит, по-видимому, по механизму, близкому к предложенному А. Я. Апиным (1945). В поисках объяснения сильного различия детонационной способности монокристаллических и прессованных веществ (сильное различие предельных диаметров) Апин первый выдвинул гипотезу о трехмерной неоднородной структуре фронта плоской детонации. По этой гипотезе фронт детонации подобен щетке, состоящей из тонких кумулятивных струй, образующихся вследствие неоднородной структуры взрывчатого вещества и поджигающих взрывчатое вещество в отдельных точках. [c.395]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...