ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возникновение детонации из "Взрывобезопасность паро-газовых систем в технологических процессах" В отличие от дефлаграции, скорость детонационного горения не зависит от кинетики реакции в пламени. Особенности кинетики существенны только для самой возможности возникновения детонации. Скорость детонации зависит только от калорийности горючей среды в расчете на единицу массы и от отношения теплоемкостей у для продуктов реакции. Влияние исходного состава на скорость детонации определяется его влиянием на указанные величины. Хотя ширина зоны, в которой происходит изменение давления, имеет порядок длины свободного пробега молекул, химическая реакция в детонационной волне требует многих столкновений это определяет сравнительно большую ширину зоны реакции при детонации. Расчет и опыт показывают, что она много больше, чем при дефлаграции, порядок ее величины — 1 см. [c.36] Возникновение детонации. Детонационный режим горения возникает во взрывчатой среде при ее сжатии достаточно сильной ударной волной. Такая волна может создаваться В1нешним инициирующим импульсом сжатия, например, от заряда твердого или жидкого взрывчатого вещества. Известны случаи возникновения детонации по этому механизму иа промышленных объектах при воздушных бомбардировках во время войны. [c.36] Однако для задач техники взрывобезопасности гораздо важнее самопроизвольное возиикиовенпе детона-цнн в горящем газе. Достаточно быстрое сжатие горючей среды возможно при расширении газа в процессе сгорания. Нагревание в ударной волне до температуры адиабатического воспламенения с малым периодом индукции требует очень высоких скоростей движения газа — до 1 км/с. Рассмотрим, в каких условиях возникает столь быстрое движение газа. [c.36] При турбулизации зоны горения в трубе ускорение пламени первоначально связано с увеличением различия скоростей течения газа на оси трубы и у стенок. При этом фронт пламени все больше вытягивается. На последующих стадиях ускорения пламени возникают вибрации газа и самого пламени, связанные с появлением и отражением звуковых волн. На определенных участках направление движения пламени может изменять знак на обратный, возникают отбросы пламени в сторону точки зажигания. [c.37] Возрастающая турбулизация зоны горения в трубе приводит к тому, что конус сильно вытянутого пламени перестает быть гладким. Он заменяется размытой турбулентной зоной, в которой малые объемы исходной горючей среды и продуктов сгорания хаотически перемешаны между собой. При такой возрастающей турбулизации зоны горения возникает все усиливающаяся ударная волна перед фронтом пламени. Воспламенение Б ней при достижении критического режима и переход к детонации происходят скачкообразно. Б силу изложенного детонация в реальных технологических объектах обычно возникает при сгоратии в длинных трубах. [c.37] Детонация легче возникает при поджигании у закрытого конца трубы, по возможна и для открытой трубы, хотя при этом преддетоиационное расстояние больше. [c.37] После того как пламя достаточно продвинется вглубь открытой трубы, сопротивление столба продуктов сгорания соответственно возрастает, и происходит турбулизация зоны горения по тому же механизму, что и для закрытой трубы. При переходе от гладких труб к шероховатым преддетонациоиное расстояние сокращается в 10—20 раз, т. е. до 2—4 диаметров трубы. При горении в таких трубах горящий движущийся газ турбулизуется гораздо быстрее. [c.38] Возможность ускорения горения в трубах и возникновения детонации делает газопроводы и длинные аппараты с неровной, шероховатой внутренней поверхностью очень опасными объектами, если в них могут образоваться взрывчатые газовые системы. Эта опасность особенно возрастает в случае, когда такая труба — потенциальный очаг детонации — соединена с большой емкостью, заключающей тот же взрывчатый газ. [c.38] Вернуться к основной статье