Режим Чепмена — Жуге

Обратный метод. Рассмотрим режимы течения, близкие к детонационным, т.е. такие, при которых ширина индукционной области за наиболее интенсивным участком ударной волны достаточно мала. Для этих режимов можно простым способом приближенно рассчитать такое значение параметра ргК, начиная с которого не происходит расщепления волны и при ее ослаблении устанавливается режим Чепмена-Жуге. Излагаемый ниже метод развивает подход работы [5. [c.88]

Если за детонационной волной следует разгрузка из-за разлета ПД, то устанавливается стационарный самоподдерживаю-щийся режим Чепмена —Жуге (Ч—Ж), которому соответствует точка Bj на диаграмме p(V), где <95/— касательная к детона-пионной адиабате, проведенная из точки О. В этом режиме детонационная волна движется со скоростью звука относительно вещества за волной (Д = Уа + Сг), и поэтому волны разгрузки, распространяющиеся с той же скоростью, не ослабляют детонационную волну. [c.263]

Задача о сверхзвуковом обтекании затупленного тела горючей смесью с образованием детонационного фронта репталась в работах [1, 2]. Исходная смесь и продукты сгорания считались соверпЕенными газами с разными показателями адиабаты 7. В этих работах изучено влияние величины теплового эффекта реакции и скорости потока на картину течения и распределение газодинамических функций за детонационной волной. В частности, расчеты показали, что сильная детонационная волна, образующаяся перед сферой, ослабевая, быстро переходит в волну Чепмена-Жуге. Для плоского течения на примере обтекания кругового цилиндра показано, что режим Чепмена-Жуге устанавливается липеь асимптотически. Это соответствует выводам работ [3, 4], в которых дан теоретический анализ поведения нестационарных течений с плоскими, сферическими и цилиндрическими волнами детонации при их ослаблении. [c.78]

С помощью описанной методики можно приближенно рассчитать минимальный радиус сферы, при котором еще возможно наступление режима Ченмена-Жуге. Подчеркнем, что в расчете предполагается малость величины и не учитывается влияние расщепления на форму головной волны. Поэтому полученные выводы справедливы лишь для течений, мало отличающихся от тех, при которых наступает режим Чепмена-Жуге. [c.88]

Рассмотрим случай детонационного горения. Если по невозму-щенному газу распространяется ударная волна, то за ней в автомодельном движении не может следовать ни волна Римана, ни вторая ударная волна, ни волна детонации аналогично за волной Римана не может следовать ни ударная волна, ни вторая волна Римана, ни волна детонации. Таким образом, при детонационном горении по невозмущенному газу может распространяться лишь волна детонации. За волной детонации по сгоревшему газу в автомодельном движении не может распространяться ни ударная волна, ни волна Римана. Исключение составляет случай, когда волна детонации распространяется в нормальном режиме. В этом случае за вол- 2 и 1 ной детонации может распространяться непосредственно примыкающая к ней центрированная волна Римана. Итак, возникающее при детонационном горении автомодельное движение должно состоять из сильной или нормальной волны детонации и следующего за ней однородного потока или из нормальной волны детонации, примыкающей к ней сзади центрированной волны Римана и однородного потока за ней. При распространении волны детонации от закрытого конца трубы первый вариант не дает возможности удовлетворить условию равенства нулю скорости на стенке, так как газ в однородном потоке за волной движется от стенки во втором варианте газ, получив в волне детонации скорость в направлении от стенки, уменьшает эту скорость в волне Римана до нулевого значения (рис. 2.17.1). Таким образом, при распространении волны детонации в цилиндрической трубе от ее закрытого конца устанавливается режим Чепмена—Жуге. (Подчеркнем, что распространение волны детонации в цилиндрической трубе именно в режиме Чепмена—Жуге обусловлено краевым условием на стенке, требующим уменьшения скорости газа за волной, и не связано с физико-химическими процессами во внутренней структуре волны детонации.) Непосредственно к детонационной волне примыкает волна разрежения, в которой скорость газа уменьшается до нуля. [c.227]

Так как точка Жуге является границей д ежду стационарной зоной химической реакции и зоной ПД, где имеет место нестационарный разлет газа, то необходимым условием устойчивой детонации будет условие движения стационарной зоны относительно ПД со звуковой или сверхзвуковой скоростью. В противном случае волны разрежения догонят зону химической реакции, что приведет к падению давления и температуры и процесс устойчивой детонации будет невозможен. Ударная волна относительно зоны химической реакции распространяется с дозвуковой скоростью, поэтому возмущения в этой зоне догоняют ударную волну, что позволяет поддерживать постоянной ее интенсивность. В случае детонации Чепмена—Жуге никакие возмущения из зоны ПД не могут догнать зоны химической реакции и детонационная волна будет устойчивой. Пусть прямая Михельсона В проходит круче касательной и пересекается с ударной адиабатой ПД в двух точках С и Ь. ВВ в этом случае будет сжато до давления рв. Такие детонационные волны называются пересжатыми. Затем параметры в зоне химической реакции будут меняться вдоль прямой В С. Так как точка С принадлежит ударной адиабате ПД, она. соответствует полному выделению теплоты химической реакции. В этой точке выполняется неравенство D волны разрежения из зоны ПД будут догонять ударную волну и уменьщат ее амплитуду до установления режима устойчивой детонации, соответствующей прямой 1 В. Таким образом, режим пересжатой самоподдерживающейся детонации не может быть устойчивым. [c.97]

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]

Точки J и Jj называются точками Чепмена—Жуге, а соответствующий им режим тепловыделения называется нормальным или режимом Чепмена—Жуге. На детонационной ветви кривой Гюгонио различают режимы сильной (пересжатой) детонации—вверх от точки J, и режимы слабой детонации быстрого или сверхзвукового горения)—вниз от нее. На дефлаграционной ветви точка /х отделяет режимы слабой дефлаграции (или медленного горения)—вверх от нее, от режимов сильной дефлаграции. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...