Волна детонационная

Рассмотрим теперь несколько конкретных случаев распространения детонационных волн в газе, который первоначально покоился. Начнем с детонации в газе, находящемся в трубе, один из концов которой (х = 0) закрыт. Граничные условия в этом случае требуют равенства нулю скорости газа как впереди детонационной волны (детонационная волна не влияет на состояние газа, находящегося перед нею), так и на закрытом конце трубы. Поскольку при прохождении детонационной волны газ приобретает отличную от нуля скорость, то в пространстве между волной и закрытым концом трубы должно происходить падение его скорости. Для того чтобы определить возникающую при этом картину движения газа, замечаем, что в рассматриваемой задаче нет никаких параметров длины, которые бы харак- [c.677]

Возвращаясь к сходящимся волнам, заметим, что особый случай представляет волна детонационная, которая в начале схождения (определяющем тенденцию ее поведения в дальнейшем) не соответствует ни одному из предельных случаев сильной или слабой волны и должна быть рассмотрена отдельно. [c.326]

Детонационные волны. Детонационная волна, т. е. ударная волна, на фронте которой выделяется энергия, имеет вполне определенную амплитуду, соответствующую калорийности взрывчатки (нормальная волна). На фронте такой волны звук движется со скоростью фронта, т. е. и с = В (условие Жуге), чему соответствует минимальная скорость волны, совместимая с уравнениями сохранения. Однако это справедливо лишь для расходящихся и плоских волн, а для сходящихся это оказалось не так по мере схождения давление на фронте такой волны растет, условие Жуге нарушается и звук может догонять фронт (и- -с >/>). [c.326]

Такое взрывное сгорание называют детонацией, а возникающие при этом волны — детонационными. [c.158]

ВВ для сварки взрывом должны иметь скорость горения (детонации) не менее 1500...2000 м/с (так называемые бризантные ВВ). Так как ВВ обычно равномерно распределяется по поверхности свариваемой детали, то скорость сварки практически соответствует скорости детонационной волны. [c.138]

Fla детонационной волне должны выполняться условия непрерывности плотностей потоков массы, энергии и импульса и остаются справедливыми все выведенные ранее для ударных волн соотношения (85, — [c.671]

В этом проще всего можно убедиться непосредственно из рис. 132. Скорость звука С графически определяется наклоном касательной к ударной адиабате газа 1 (пунктирная кривая) в точке а. Скорость же v определяется наклоном хорды ас. Поскольку все рассматриваемые хорды идут круче указанной касательной, то всегда ui > с,. Перемещаясь со сверхзвуковой скоростью, детонационная волна, как и ударная волна, никак не влияет на состояние находящегося перед нею газа. Скорость vi перемещения волны относительно исходного неподвижного газа и есть та скорость, о которой надо говорить как о скорости распространения детонации в горючей смеси. [c.673]

Формулы сильно упрощаются в важном случае сильных детонационных волн, получающихся, когда выделяюш,аяся теплота реакции велика по сравнению с внутренней тепловой энергией исходного газа, т. е. В этом случае можно пренебречь [c.675]

Все эти довольно сложные формулы очень упрощаются для сильных детонационных волн. В этом случае получаем для скоростей следующие простые формулы [c.676]

Отношение давления p, к давлению р-г позади детонационной волны равно [c.677]

Распространение детонационной волны [c.677]

Предположим сначала, что детонационная волна не соответствует точке Чепмена — Жуге. Тогда скорость ее распространения относительно остающегося за нею газа uj < С2. Легко видеть, что в таком случае за детонационной волной не могут следовать ни ударная волна, ни слабый разрыв (передний фронт волны разрежения). Действительно первая должна перемещаться относительно находящегося перед нею газа со скоростью, превышающей С2, а второй — со скоростью, равной -j в обоих случаях они перегоняли бы детонационную волну. Таким образом, при сделанном предположении оказывается невозможным уменьшить скорость движущегося за детонационной волной газа, т. е. невозможно удовлетворить граничному условию при л = 0. [c.678]

Удовлетворить этому условию можно лишь с детонационной волной, соответствующей точке Чепмена — Жуге. В этом случае V2 — Су, И за детонационной волной может следовать волна разрежения. Возникнув в точке л = О одновременно с началом детонации, волна разрежения будет иметь передний фронт совпадающим с де- [c.678]

Теперь уже легко видеть, что реальная передняя граница области рассматриваемого движения должна совпадать с точкой, где выполняются условия (130,8). Для этого замечаем, что разность г It — V, где г—координата границы, есть не что иное, как скорость перемещения этой границы относительно остающегося за ней газа. Но поверхность, на которой гЦ — v> , не может быть поверхностью детонационной волны (на которой должно быть r/t — и с). Поэтому мы приходим к результату, что передней границей рассматриваемой области может быть только точка, в которой имеет место (130,8). На этой границе v падает скачком до нуля, а скорость ее распространения относительно остающегося непосредственно за нею газа равна местной скорости звука. Это значит, что детонационная волна должна соответствовать точке Чепмена — Жуге детонационной адиабаты ). [c.682]

Мы приходим к следующей картине движения газа при сферическом распространении детонации. Детонационная волна, как и при детонации в трубе, соответствует точке Чепмена — Жуге. Непосредственно за нею начинается область сферической автомодельной волны разрежения, в которой скорость газа падает до нуля. Падение происходит монотонно, так как согласно [c.682]

По поводу изложенной в этом и предыдущем параграфах теории необходимо сделать следующее общее замечание. Структура детонационной волны предполагается в ней стационарной и однородной по ее площади она одномерна в том смысле, что распределение всех величин в зоне горения предполагается зависящим только от одной координаты — вдоль ее ширины. Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные свидетельствуют, однако, о том, что такая картина представляет [c.683]

Определить движение газа при распространении детонационной волны ПС трубе от закрытого ее конца. [c.684]

Для сильной детонационной волны с помощью (129,14) получаем просто fi г= vt/2. Величина Со н есть скорость перемещения задней границы волны [c.684]

Для сильной детонационной волны эта скорость равна ui/(y2 + 1) и по величине совпадает со скоростью газа непосредственно за волной. [c.685]

Обычно детонационная волна возникает как результат местного взрыва в горючей смеси. В области взрыва развиваются весьма высокие давления и от нее устремляется очень сильная ударная волна. При прохождении через холодную горючую смесь эта волна, как указывалось выше, вызывает значительный разогрев газа и может довести его до воспламенения. Именно в этом случае за фронтом ударной волны следует область горения, образующая в совокупности с ударной волной волну детонационную, Так как вблизи центра взрыва скорость распрострашеняя волны и интенсивность ее очень велики, то относительные скорости газа в начале области горения и в конце ее близки между собой и существенно ниже критической скорости [c.222]

О кумуляции энергии в пространственных процессах адиабатического сжатия газа // Г азодинамика взрывных и ударных волн детонационного и сверхзвукового горения Тез. докл. Всес. симпоз. (г Алма-Ата, 21-25 октября 1991 г). —Новосибирск, 1991. С. 113. [c.565]

Другим примером стационарного распространения ударной волны является детонационная волна. Детонационной волной называется сочетание ударной волны и следующей за ней области экзотермической химической реакции. В ударной волне горючая газовая смесь сжимается так, что температура ее превышает температуру воспламенения. Смесь сгорает и непрерывно подпитывает энергией ударную волну. Количество энергии, выделяющееся в зоне горения, зависит от природы и состава горючей смеси. Поэтому каждбй смеси соответствует своя определенная скорость детонационной волны. [c.220]

Рассмотрим теперь несколько конкретных случаев распространения детонационных волн в газе, который первоначально покоился. Начнём с детонации в газе, находящемся в трубе, один из концов которой (л =0) закрыт. Граничные условия в этом случае требуют равенства нулю скорости газа как впереди детонационной волны (детонационная волна не влияет на состояние газа, находяи егося перед нею), так и на закрытом конце трубы. Поскольку при прохождении детонационной волны газ приобретает отличную от нуля скорость, то в пространстве между волной и закрытым концом трубы должно происходить падение его скорости. Для того чтобы определить возникающую при этом картину движения газа, замечаем, что в рассматриваемой задаче нет никаких параметров длины, которые бы характеризовали условия движения вдоль длины трубы (оси л ). Мы видели в 92, что в таком случае изменение скорости газа может произойти либо в ударной волне (разделяющей две области постоянной скорости), либо в автомодельной волне разрежения. [c.591]

В соответствии с различными принципами смесеобразования различаются и требования, которые предъявляют карбюраторные двигатели и дизели к применяемым в них жидким топливам. Для карбюраторного двигателя важно, чтобы топливо хорошо испарялось в воздухе, который имеет температуру окружающей среды. Поэтому в них применяют бензины. Основной проблемой, препятствующей повышению степени сжатия в таких двигателях сверх уже достигнутых значений, является детонация. Упрощая явление, можно сказать, что это — преждевременное самовоспламенение горючей смеси, нагретой в процессе сжатия. При этом горение принимает характер детонационной (ударной, несколько напоминающей волну от взрыва бомбы) волны, которая резко ухудшает работу двигателя, вызывает его быстрый износ и даже поломки. Для ее предотвращения выбирают топлива с достаточно высокой температурой воспламенения или добавляют в топливо антидетонаторы — вещества, пары которых уменьшают скорость реакции. Наиболее распространенный антидетонатор — тетраэтил свинца РЬ ( 2Hs)4 — сильнейший яд, действующий на мозг человека, поэтому при обращении с этилированным бензином нужно быть крайне осторожным. Соединения, содержащие свинец, выбрасываются [c.180]

Разработка новых схем и типов двигателей, усовершенствование имеющихся схем приводят к необходимости исследований гетерогенного горения распыленного жидкого и твердого горючего, исследований детонации и других газодинамических явлений в газовзвесях. Сюда же примыкает проблема безопасности на предприятиях, где могут образоваться способные к детонации и горению взвесенесущие или газонылевые среды. Кроме того, именно в газовзвесях можно получить детонацию с параметрами, например, давлением, находящимся между давлением на детонационной волне в газовой смеси (10 10 атм) и давлением на детонационной волне в жидком или твердом взрывчатом веществе (10 [c.12]

Т. е. в течение некоторого характерного для кинетики данной реакции времени т ). Поэтому ясно, что за ударной волной будет следовать передвигающийся вместе с нею слой, в котором и происходит горение, причем толщина этого слоя равна произведению скорости распространения волны на время т. Существенно, что она не зависит от размеров тел, фигурирующих в данной конкретной задаче. Поэтому при достаточно больших характерных размерах задачи можно рассматривать ударную волну вместе со следующей за ней областью горения как одну поверхность разрыва, отделяющую сгоревший газ от несгорев-шого. О такой поверхности разрыва мы будем говорить как о детонационной волне. [c.671]

Проследим теперь (следуя Я. Б. Зельдовичу, 1940) за ходом изменения состояния вещества вдоль слоя конечной ширины, которым в действительности является детонационная волна. Передний фронт детонационной волны представляет собой истинную ударную волну в газе / (исходной горючей смеси). В ней вещество подвергается сжатию и нагреванию, приводящему его в состояние, изображающееся точкой d (рис. 132) на ударной адиабате газа I. В сжатом веществе начинается химическая реакция, по мере протекания которой состояние вещества изображается точкой, передвигающейся вниз по хорде da при этом выделяется тепло, вещество расширяется, а его давление падает. Так продолжается до тех пор, пока не закончится горение и не выделится все тепло реакции. Этому моменту соответствует точка с, лежащая на детонационной адиабате, изображающей конечные состояния продуктов горения. Что же касается нижней точки Ь пересечения хорды ad с детонационной адиабатой, то [c.672]

В 87 было показано, что в точке, где d( f)/йр — О (т. е. хорда 12 касается ударной адиабаты), скорость v-i совпадает с соответствующим значением скорости звука с . Этот результат был получен исходя из одних только 3 конов сохранения на поверхности разрыва, и потому в полной мере применим и к детонационной волне, Ыа обыч1юй ударной адиабате для одного газа таких точек нет (как это было показано там же). На детонационной же адиабате такая точка имеется — точка О. Одновременно с равенством иг= С2 в такой точке имеет место также и неравенство (87,10) d(v2/ 2)/dp2 <. О, а потому ири больших р2, т. е. над точкой О, скорость < сг. Поскольку детонации соответствует именно верхняя часть адиабаты над точкой О, то мы приходим к результату, что [c.673]

Поскольку v V == Oa/V a = /, а Vi > V2, то vi > Уг- Разность же VI — V2 есть скорость движения продуктов горения относительно несгоревшего газа. Эта разность положительна, т. е. продукты горения двил<утся в сторону распространения детонационной волны. [c.674]

Если детоиация вызывается ударной волной, возникшей от какого-либо постороннего источника и падающей на горючую смесь, то такой детонации может соответствовать любая точка, лежащая на верхней части детонационной адиабаты. В особен пости интересна, однако, детонация, возникающая самопроизвольно, в результате самого процесса горения. В следующем параграфе мы увидим, что в ряде важных случаев такая детонация непременно должна соответствовать точке Чепмеиа — Жуге, так что скорость детонационной волны относительно остающихся непосредственно за ней продуктов горения раина как раз скорости звука, а скорость относительно исходного газа vi = jVt имеет наименьшее возможное значение ). [c.674]

Выведем теперь соотношения между различными величинами в детонационной волне в полнтронном газе. Подставляя в общее уравнение (129,1) тепловую функцию в виде [c.674]

Определить термодинамические величииы газа непосредственно за ударной волной, являющейся передним фронтом сильной детонационной волны, соответствующей точке Чепмена — Жуге. [c.677]

Рассмотрим теперь детонационную волну, распространяющуюся по трубе от открытого ее конца. Давление газа, находящегося перед детонационной волной, должно быть равно первоначальному давлению исходного газа, совпадающему, очевидно, с внешним давлением. Ясно, что и в этом случае где-то позади детонационной волны должно происходить падение скорости. Если бы на всем протяжении от начала трубы до волны скорость газа была постоянной, то это значило бы, что на открытом конце трубы происходит засасывание газа извне между тем давление газа в трубе было бы выше внешнего (так как за детонационной волной давление выше, чем перед нею), и потому такое засасыва- [c.678]

Рассмотрим, далее, важный случай сферической детонационной волны, расходящ,ейся от точки начального воспламенения газа как из центра Я. Б. Зельдович, 1942). Поскольку газ должен быть неподвижным как впереди детонационной волны, так и вблизи центра, то и здесь скорость газа должна падать по направлению от волны к центру. Как и в случае движения в трубе, здесь также нет никаких заданных характерных параметров размерности длины. Поэтому возникающее движение газа должно быть автомодельным, с той разницей, что роль координаты х играет теперь расстояние г от центра таким образом, все величины должны быть функциями только отношения r/t ). [c.679]

Мы везде полностью отвлекаемся от тепловых потерь, которыми может сопровождаться распространение детонационной волны. Как и в случае мед ленного горения, эти потери могут сделать распространение детонации невоз мо>1<ным. При детонации в трубе источником потерь являются в первую оче редь отвод тепла через стенки трубы и замедление газа благодаря трению Безразмерную автомодельную переменную в этой задаче можно опре де.пнть как r/t s/q, где характерный постоянный параметр q — теплота рсак ЦИН на единицу массы. [c.679]

Область, в которой газ совернгает движение рассматриваемого типа, ограничена, как мы увидим ниже, двумя сферами, из которых наружная представляет собой поверхность самой детонационной волны, а внутренняя является поверхностью слабого разрыва, причем скорость обращается иа ней в нуль. [c.680]

Подчеркнем, однако, что эти выводы не имеют универсального характера, и можно представить себе случаи самопроизвольного возникновения пересжатой детонационной волны. Так, пересжатая волна возникает при переходе детонации из широкой трубки в узкую это явление связано с тем, что когда детонационная волна доходит до места сужения, происходит ее частичное отражение, в результате чего давление продуктов горения, втекающих из широкой в узкую часть трубы, резко возрастает—ср. задачу 4 (Б. В. Айвазов, Я. Б. Зельдович, 1947) ). [c.683]

Пересжатость возникает также при распространении сходящейся цилиндрической или сферической детонационной волны — см. Зельдович Я. Б.— ЖЭТФ, 1959, т. 36, с. 782. [c.683]

Решение. Скорости детонационной волны относительно находящегося перед нею неподвижного газа Ui п относительно остающегося непосредственно за нею сгоревшего газа Уг определяются по температуре Ti по формулам (129,11 — 12) Vi есть в то же время скорость перемещения волны относительно трубы, так что ее координата определяется как х = vit. Скорость (относительно трубы) продуктов горения на детонацнонной волне равна [c.684]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...