Детонация распространение по трубе

Выражения для скоростей распространения взрывной волны получились такими же, как и для случая установившегося движения, а это дает основание использовать данные опытов по детонации, произведенные в трубах, для оценок аналогичных явлений, происходяш их в двигателе. [c.329]

Такой широкий круг решения различных задач механики не случаен. Б. С. Стечкин решал самые насущные вопросы практики, их обобщение выливалось в развитие теории. Так, например, одним из основных вопросов, требующих решения при создании и эксплуатации авиационных двигателей в 20-е годы, был вопрос детонации. Исследуя его, Б. С. Стечкин должен был решить, можно ли данные опытов по детонации, полученные в трубах, переносить на явления, происходящие в двигателях Появляется его работа, а затем и статья О скорости распространения взрывной волны ( Техника воздушного флота , 1927 г.). В этой статье автор показал, что выражение для скорости распространения волны первого порядка в среде с неустановившимся движением одинаково с выражением для случая движения в среде с установившимся движением, и в этом понимании скорость распространения ударной волны не зависит от рода движущейся среды. [c.348]

Одним из основных вопросов, стоявших перед создателями авиационных двигателей в 20-е годы, был вопрос детонации. Исследуя его, Б. С. Стечкин должен был решить, можно ли данные опытов по детонации, полученные в трубах, переносить на явления, происходящие в двигателях Результаты своих исследований он изложил в статье О скорости распространения взрывной волны (1927). В этой статье он показал, что выражение для скорости распространения волны первого порядка одинаково как для среды с неустановившимся движением, так и для среды с установившимся движением, т. е. скорость распространения ударной волны не зависит от рода движения среды. [c.406]

Впервые детонацию в шероховатых трубах исследовал К. И. Щелкин 1940). Детонация вызывалась в металлической трубе и перепускалась в стеклянную, длиной около 2,5 м. Во второй половине стеклянной трубы помещалась проволочная спираль, прилегающая к стенке. Распространение детонации фотографировалось на движущуюся пленку. На одной и той же фотографии получались отпечатки распространения детонации и в гладкой и в шероховатой частях трубы. Отношение скоростей детонации измерялось с точностью около одного процента, абсолютная скорость — с точностью 2—3%. Некоторые результаты измерений приведены в табл рцах 5 и 6. По мере приближения смеси к пределу детонации отношение скорости детонации в шероховатой трубе к скорости в гладкой уменьшается и может достичь 40%. Так, для смеси 2,32% этана и 76,8% кислорода в шероховатых трубах при различных начальных давлениях получены следующие результаты. [c.395]

Таким образом, во всех рассмотренных нами типичных случаях самопроизвольного одномерного и сферического распространения детонации граничные условия в области позади детонационной волны приводят к однозначному отбору скорости последней, соответствующей точке Жуге (после того как вся область детонационной адиабаты ниже этой точки была исключена по соображениям, изложенным в 120). Осуществление в трубе постоянного сечения детонации, соответствующей расположенной выше точки Жуге части адиабаты 1), требовало бы искусственного поджатия продуктов горения движущимся со сверхзвуковой скоростью поршнем (см. задачу 3 этого параграфа). [c.597]

Модель детонации Зельдовича — Неймана не согласовывалась с опытами по детонации в шероховатых трубах. Дело в том, что согласно этой модели скорость детонации на пределах ее распространения (пределы [c.396]

С. С. Рыбанин, пользуясь второй моделью ( /ыц В/Ир), рассчитал скорость детонации в шероховатых трубах для ряда смесей. Коэффициент трения Сд. вычислялся по литературным данным с точностью до постоянной величины, 1 оторая определялась из опытов по детонации. Скорость турбулентного горения определялась по эмпирической формуле, взятой из экспериментального исследования турбулентного распространения горения (Л. С. Козаченко, 1960), при этом принималось Мц [c.401]

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]

То, что волны интенсивного тепловыделения при химических реакциях могут распространяться по однородной неподвижной среде в виде пространственных стационарных и нестационарных в большей или меньшей степени упорядоченных структур, известно давно. Первым указанием на нестационарный пространственный характер распространения волны детонации в трубе было обнаружение в 1927 г. явления, названного спиновой детонацией [11]. На фотографиях с разверткой по времени наблюдался колеблюгцийся светягцийся фронт с отходягцими от него сзади полосами. Объяснение этого явления состоит в том, что в волне имеется область с более высокой, чем средняя, температурой и, следовательно, с большей светимостью, причем по мере распространения фронта эта область врагцается вокруг оси трубы. [c.132]

Все режимы равномерного распространения горения со скоростями, лежащими между дефлаграцией Чепмена — Жуге и детонацией Чепмена — Жуге, запрещены законами сохранения. Для воздушных смесей углеводородов эта область, если рассматривать детонацию без потерь, простирается примерно от 50 м1сек до 1700 м сек. Но скорость движения пламени относительно газа, определяемая физико-химическими свойствами смеси, турбулентностью и распределением скоростей по сечению трубы, может оказаться выше скорости дефлаграции Чепмена — Жуге. Распространение горения относительно исходного газа с постоянной скоростью, превышающей скорость дефлаграции Чепмена — Жуге в нем, оказывается возможным, как показывает газо-термодинамический анализ, при одном дополнительном условии перед зоной горения должна распространяться ударная волна. Эта волна должна быть такой, чтобы заданная скорость пламени относительно частиц газа в ней оказалась как раз равной скорости дефлаграции Чепмена — Жуге, если за исходное состояние взять газ, сжатый в ударной волне. [c.409]

Н. Н. Семенов [67], Я. Б. Зельдович и А. С. Компанеец [68] отмечают, что переход нормального горения в детонацию заключается в следующем. При горении газа в длинных трубах фронт пламени движется с ускорением. Впереди себя фронт пламени поджимает свежий газ и образует ударную волну, опережающую фронт пламени. Когда скорость пламени достигнет определенной величины, амплитуда ударной волны становится достаточной для того, чтобы вызвать воспламенение газа, и с этого момента пламя начинает распространяться вместе с ударной волной со скоростью 1—3,5 км1сек. Ударная волна, в которой происходит химическая реакция, называется детонационной, распространение взрывной реакции — детонацией. Как следует из предыдущего, в трубах переход нормального горения в детонацию связан с тем, что скорссть нормального горения достигает некоторого критического значения. Справедлив ли этот вывод по отношению к сгоранию в двигателях [c.172]

Рассмотрим, далее, сферически симметричную детонационную волну, расходящуюся от точки начального воспламенения газа как из центра. 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 характеристических параметров размерности длины. Поэтому возникающее движение газа должно быть автомодельным, с той разницей, что роль координаты л играет теперь расстояние г от центра таким образом, все величины должны быть функциями только отношения гЦ. Этот важный случай распространения детонации был исследован Я. Б. Зельдовичем (1942). [c.593]

Мы приходим к следующей картине движения газа при сферическом распространении детонации. Детонационная волна, как и при детонации в трубе, непременно соответствует точке Жуге. Непосредственно за нею начинается область сферической автомодельной волны разрежения, в которой скорость газа падает до нуля. Падение происходит монотонно, так как согласно (121,5) производная может обратиться в нуль лишь в той точке, где одновременно v = 0. Вместе со скоростью монотонно убывают также и давление и плотность газа (согласно (121,4) и (121,10) производная р имеет везде тот же знак, что и v ). Кривая зависимости v от rjt имеет на передней границе вертикальную (согласно (121,9)), а на внутренней — горизонтальную касательную (рис. 117). Внутренняя граница является слабым разрывом, вблизи которого зависимость v от rjt определяется уравнением (121,7). Внутри сферы, ограниченной поверхностью слабого разрыва, газ неподвижен. 06niee количество (по массе) неподвижного вещества, однако, весьма незначительно (ср. соображения, приведённые в конце 99). [c.596]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...