Инициирование детонации ударной волной

Инициирование детонации ударной волной [c.279]

Инициирование детонации ударной волной по механизму адиабатического теплового взрыва наблюдается в гомогенных взрывчатых веществах [2, 31]. Ударная волна нагревает ВВ и вызывает в нем относительно медленную реакцию разложения. Так как процесс протекает практически в адиабатических условиях, вблизи границы заряда, где вещество наибольшее время находится в ударно-сжатом состоянии, развивается тепловой взрыв. В результате, по прошествии времени индукции, давление у границы заряда резко возрастает, в сжатом веществе формируется детонационная волна, которая затем нагоняет фронт инициирующей ударной волны и далее распространяется по несжатому веществу (рис.8.10). [c.280]

Таким образом, интенсивность ударной волны является одним из основных факторов, определяющих среднюю скорость энерговыделения в сжатом веществе. Исследование закономерностей инициирования детонации ударными волнами позволяют характеризовать чувствительность ВВ к такого рода воздействиям, получить информацию о макроскопической кинетике очагового разложения ВВ и влиянии на процесс различных структурных и термодинамических факторов. [c.286]

На практике большое распространение нашла схема с параллельным расположением пластин (рис. 20.6). Наметаемой (плакирующей) пластине J располагают заряд взрывчатого вещества (ВВ) 2 толщиной Н. Пластину с помощью опор устанавливают с зазором h к неподвижной (плакируемой) пластине 4, которая лежит на основании 5 (асбестовая пластина, песок, грунт и т. п.). Инициирование процесса детонации заряда ВВ осуществляют электродетонатором 1. Детонация обусловлена распространением ударной волны, возбуждающей химическую реакцию. Переход взрывчатого вещества из твердого состояния в газообразное происходит с выделением большого количества энергии. [c.422]

Измерения времени задержки инициирования детонации удар-но-сжатых гомогенных В В используются для определения констант термической кинетики разложения веществ в ударных волнах [32—34]. С этой целью определяется зависимость времени задержки от интенсивности инициирующей ударной волны, затем с привлечением уравнения состояния вещества рассчитывается температура ударного сжатия и на основании теории адиабатического теплового взрыва по (8.3) определяются искомые константы. Результаты такого анализа для нитрометана [32, 33] и ТЭНа [34] приведены в табл.8.2. Там же указаны соответствующие константы, измеренные в изотермических условиях при атмосферном давлении. [c.280]

Рис.8.11. Эволюция профилей давления при инициировании детонации в литом тротиле [48]. а, б—инициирование ударной волной с первоначально прямоугольным профилем в— удар тонкой пластиной. Цифрами указано расстояние от поверхности образца в миллиметрах.

Начиная с работ Ф.П.Боудена по инициированию взрыва механическим ударом [40], в литературе обсуждается механизм возбуждения взрыва в результате зажигания ВВ адиабатически сжатым газом в порах. Реалистичность этого механизма подтверждена экспериментами с гексогеном [94], где наблюдалось зажигание ВВ адиабатически сжатым аргоном, воздухом или пропаном, заполняющим пору с размером 1 мм. Сжатие образца с порой осуществлялось ударными волнами с амплитудой 0,1 —0,5 ГПа, задержки воспламенения при этом составляли 10—100 мкс. Адиабатическое сжатие газовых включений в более сильных ударных волнах не влияет, как показано в [95, 96], на динамику инициирования детонации. [c.302]

Основное отличие пространственных течений от одномерных в рассматриваемом аспекте инициирования экзотермической реакции заключается в большой сдвиговой деформации среды. Большие динамические деформации сдвига сами по себе могут инициировать реакцию [92, 132], однако, в силу меньшей локализации энергии, этот процесс значительно медленнее обычно наблюдаемых в ударных волнах. При воздействии на заряд ВВ кумулятивной струи или компактного ударника возможно воспламенение ВВ в результате поверхностного трения с последующим переходом горения в детонацию. Этот механизм инициирования не реализуется в экспериментах с ударными волнами и требует специального рассмотрения. [c.313]

А. А. Гриб (1944), используя наряду с другими приемами теорию распада произвольного разрыва, решил задачу о распространении плоской ударной волны при взрыве у твердой стенки и задачу о влиянии места инициирования на параметры воздушной ударной волны при детонации газов. [c.405]

Инициирование детонации впереди идущей ударной волной не является единственным механизмом детонации конденсированных ВВ. В частности, в порошковых ВВ воэмоя. ен механизм взрывного горения, которое инициируется струяли горячих газов, проникающих в направлении распространения волны в поры между зернами исходного ВВ из зоны горения ( . i. 4 гл. 5). [c.263]

Детонация в конденсированных ВВ была открыта в 1885 г. шведским инженером А. Нобелем, который впервые применил ударную волну, образующуюся при взрыве гремучей ртути, для инициирования процесса взрыва. В газах детонация была открыта при исследовании распространения пламени в трубах в 1880 г. Малляром и Ле-Шателье и независимо в 1881 г. Бертло и Вьейем. [c.87]

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]

Другим широко применяемым видом испытания является испытание, при котором для определения восприимчивости В В к детонации обычно используется набор пластин из инертного материала, ослабляющих инициируюш,ую ударную волну. На основе результатов таких испытаний восприимчивость ВВ характеризуют толщиной инертного слоя в сантиметрах или числом пластин, необходимых для такого ослабления инициирующей ударной волны, при котором ВВ не детонирует. Ценность результатов таких экспериментов также повышается, если их представлять в виде минимальной энергии, необходимой для инициирования. Это позволяет количественно оценивать взрывоопасность применительно к нештатным ситуациям, возникающим в полете, или к высокоскоростным ударным воздействиям. [c.57]

Наличие спектра очагов качественным образом изменяет динамику ударно-волнового инициирования детонации негомогенных ВВ. В отличие от однородных жидких и газообразных ВВ, в таких веществах не наблюдается выраженный период индукции, инициирующая ударная волна переходит в детонационную относительно плавно, без скачков и пересжатий. На рис.8.11 показана эволюция [c.284]

Важные результаты получены при исследовании влияния скорости нагрузки на процесс инициирования твердых ВВ [49 — 52]. На рис.8.12 сопоставляются волновые профили при инициировании детонации взрывчатого состава РВХ-9404 ударной и размытыми волнами сжатия [51 ]. Эксперименты показывают, что инициирование реакции подавляется размытием волны сжатия. Четких признаков энерговьщеления не наблюдается до момента образования ударного скачка. После образования ударной волны происходит ее усиление, но переход в детонацию существенно задержан по сравнению со случаем инициирования ударной волной. [c.285]

Можно выделить два основных направления экспериментальных исследований ударно-волнового инициирования детонации. В первом случае определяются критические параметры ударных волн, вызывающих взрыв ВВ, либо устанавливается связь между давлением ударного сжатия и длиной преддетонационного участка [5, 39, 42, 53, 54]. Второе направление основывается на регистрации волновых профилей давления или массовой скорости, отражающих переход инициирующей ударной волны в детонационную. Первое направление исследований ориентируется главным образом на непосредственное практическое использование результатов, в то время как исследования по второму направлению дают более полные сведения о процессе, которые, в конечном счете, могут иметь значительно более широкую область применения. [c.286]

К настоящему времени накоплена обширная экспериментальная информация о реакции твердых взрывчатых веществ на ударно-волновое воздействие. Однако из-за различий в конкретных условиях испытаний не всегда можно сопоставить и единообразно описать данные разных авторов. Основным препятствием для прямого количественного сопоставления результатов измерений является, наряду с возможной невоспроизводимостью характеристик ВВ, различие в условиях ударно-волнового нагружения. В частности, пороговые условия инициирования детонации определяются не только интенсивностью ударной волны, но и пространственно-временными характеристиками всего импульса ударной нагрузки. Предлагаются [c.289]

Эти два типа эволюции ударных волн в ВВ наблюдались в первых работах по регистрации волновых профилей при ударно-волновом инициировании детонации. В частности, для тротила высокой плотности наблюдалось образование профилей для u(t) с горбом , из которого затем формируется нормальный детонационный профиль массовой скорости с химпиком [65]. Для малоплотных зарядов, где условия инициирования разложения отдельных зерен ВВ с поверхности благодаря их прогреву более благоприятны, наблюдалось усиление ударной волны при сохранении треугольного профиля массовой скорости [58]. [c.295]

При обсуждении вопросов инициирования и распространения детонации зачастую возникает вопрос в какой мере описание макрокинетики разложения ВВ, полученное на основании экспериментов с плоскими ударными волнами применимо к анализу пространственных течений реагирующего вещества Окончательное решение вопроса о применимости эмпирических соотношений, вообще говоря, может бьггь получено только опытным путем. Соответствующие расчеты в двумерной постановке [61, 115, 123] продемонстрировали вполне приемлемую точность определения критического диаметра детонации [115] и предельных условий инициирования компактными ударниками. [c.313]

Возвращаясь к вопросу о базе ударно-волновых данных для построения уравнений состояния взрывчатых веществ, отметим, что эксперименты по регистрации эволюции ударных волн при инициировании детонации одновременно могут служить источником информации о сжимаемости исследуемого ВВ и продуктов его взрьша. Рассмотрим для примера профиль давления на поверхности образца ВВ, нагружаемого ударом достаточно толстой пластины (рис.8.29). Соответствующая диаграмма давление — массовая скорость вещества [c.318]

Можно указать ряд аспектов проблемы, требующих дальнейшего исследования. В частности, несомненный интерес представляет влияние начальной температуры заряда. Ее роль может проявляться не только как вклад в температуру горячих точек.за фронтом ударной волны и в скорость распространения волн горения из очагов, но и в изменении физико-химических свойств исходного ВВ, что может привести к смене механизмов и пределов инициирования детонации. Требует выяснения связь между свойствами различных добавок (флегматизирующих, сенсибилизирующих и др.) и макрокинетичес-кими закономерностями процесса. Наряду с размером зерен ВВ, на образование эффективных очагов реакции может оказать влияние и их форма. Представляет, в частности, интерес вопрос о возможной анизотропии чувствительности текстурированных (например, литых) зарядов ВВ к ударно-волновым воздействиям. Совершенно не изучен вопрос о кинетике взаимодействия продуктов взрыва с энергетическими добавками в ВВ, такими как алюминий, магний и т.д., а также процессы в ВВ, содержащих механическую смесь окислителя и горючего. [c.336]

Рассматриваются ПДД бесклапанного и клапанного типов. В ПДД бесклапанного ( уа1уе1е88 ) типа [3] особое внимание уделяется изучению процессов, определяющих цикл его работы. Это - заполнение детонационной камеры воздухом и топливом, их перемешивание, инициирование детонации периодически включающимся внешним источником, распространение по неоднородной горючей смеси детонационной волны, а затем по продуктам сгорания - отраженной от силовой стенки ударной волны и, наконец, освобождение камеры от продуктов сгорания. [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...