Ударные волны структура

Для того чтобы проанализировать структуру детонационной волны, следует рассмотреть три области несжатые газы, сжатые, но не прореагировавшие газы и полностью сгоревшие газы позади реакционной зоны. Главное различие между первоначальными зонами горения и зонами позади ударного фронта заключается в том, что в последних поддерживается относительно высокая температура и плотность сжатых газов (см. рис. XIV.6 и XIV. ). Следовательно, изучение свойств ударных волн представляет интерес ради выяснения их возможного влияния на химические реакции. [c.406]

Чтобы обосновать факт детонационного режима быстрого превращения парового облака, необходимо доказать, что уровень избыточного давления в воздушной ударной волне соответствовал детонации, а не дефлаграции. В указанных ранее источниках доказательства этого отсутствуют. Как упоминалось ранее, единственное разрушение бьшо вызвано ограниченным взрывом здание, находившееся в непосредственной близости от предположительной точки зажигания, было частично разрушено, однако стены его не пострадали. Имевшиеся орнаментные структуры и ограждения, а также телеграфный столб остались нетронутыми. Воздействие на все остальные сооружения можно отнести [c.323]

При решении задач газовой динамики возможны разрывы решения — ударные волны и тангенциальные разрывы. Наличие таких особенностей заставляет видоизменять алгоритм решения вблизи них, что значительно усложняет логическую структуру [c.272]

Структура течения перед входом воздухозаборника при трех значениях чисел Мн = 5 6 8 приведена на рис. 14.10. Ударная волна от первого клина воздухозаборника выделялась в процессе счета и обозначена на рисунке сплошной жирной линией. Ударные волны от последующих клиньев не выделялись. При [c.287]

Чрезвычайно интересным и перспективным оказалось то, что, несмотря на кратковременность сжатия (10 ...10 с), во многих веществах могут протекать различные процессы полиморфные превращения, химические реакции, изменение дефектности структуры и др. Эти превращения в зависимости от условий опыта и строения вещества могут быть как обратимыми, так и необратимыми. Возникновение ударной волны в среде обусловлено тем, что при больших давлениях скорость звука растет с увеличением сжатия. В результате звуковая волна становится все более крутой, пока не возникнет разрывность состояния вещества перед волной и за ней. Область, где имеет место такая разрывность, называется фронтом ударной волны, который представляет собой узкий слой [для ионных кристаллов и металлов, например, ширина фронта равна около (2...3) X Х10 нм], в котором скачком меняются давление, тем- [c.212]

Выше были рассмотрены условия применимости уравнений (18) и (19). Эти два уравнения описывают структуру детонационной волны ЗНД в том случае, когда в волне протекает произвольная одноступенчатая реакция и выполнены предположения (1) — (8) из 3 главы 5 ). Однако при использовании определяемых формулами (18) и (19) решений возникают некоторые неясности. При математическом рассмотрении ударная волна занимает область от = —оо до I = +оо, в то время как пламя занимает область от некоторого конечного значения I до = +00 (для функций Аррениуса). Следовательно, две волны перекрываются, и для того, чтобы получить единственное решение задачи о структуре детонационной волны, необходимо в некоторой точке оборвать ударную вол-ну и сшить ее с началом волны горения. Точка обрыва может быть определена как точка, в которой выполняется условие [c.212]

Очевидно, что, рассматривая воздействие ударной волны на оборудование при взрыве, для оценки прочности необходимо учитывать состояние структуры металла. [c.18]

Влияние нетепловых форм энергии. Полиморфные превращения некоторых веществ могут ускоряться или вызываться различными нетепловыми формами энергии под воздействием, например, частиц высокой энергии (нейтронов), уизлучения, механических усилий (измельчение, трение, взрыв, ударные волны) и т. д. (перестройка структуры под влиянием этих воздействий может привести даже к аморфизации вещества). [c.61]

Если, например, в тело входит идеальная ударная волна, то вместе с ее фронтом через среду проходит и соответствующая область с измененным преломлением света, и на устройстве щелевой оптики обнаруживается просветление. Если в среду входит звуковая волна с большим числом колебаний, то возникает пространственная структура с изменяющимся коэффициентом преломления. Если звуковое поле имеет лишь малую протяженность в направлении лучей света (рис. 8.18), то звуковая волна действует как настоящая фазовая решетка, постоянная которой определяется длиной звуковой волны. Упомянутая пространственная структура влияет на фазу световой волны, и на элементах решетки (в точках экстремального значения давлений и коэффициента преломления) рассеянный свет усиливается по принципу Гюйгенса в определенных направлениях ( порядки дифракции ), а в промежутках между ними свет не отклоняется [307, 935]. Следовательно, свет отклоняется (подвергается дифракции) как на обычной (амплитудной) решетке, как показано на рис. 8.18. В этом случае говорят о дифракции Рама-яа — Ната. [c.181]

Это противоречие между условием стационарности детонационной волны — равенством скорости раснространения для всех ее зон, и кинетическим условием воспламенения — повышением давления в ударной волне, необходимым для воснламенения с очень малой задержкой, как мы увидим, может быть устранено на основе реальной структуры детонационной волны, как она определяется из всей совокупности опытных данных. Среди них существенное место занимают особенности раснространения пламен- у пределов детонации. [c.346]

В конечной стадии предетонационного ускорения пламени наблюдает-ся резкое изменение структуры пламени, с образованием беспорядочно направленных от стенок трубы выбросов пламени, что описывается, как результат возникновения турбулентного течения в пограничном слое, между фронтами пламени и ударной волны при Ке = 10 . Но, судя по этому описанию, здесь представляется более вероятным возникновение отдельных очагов воспламенения при отражении ударной волны от микронеровностей стенок трубы. Особая чувствительность ацетиленокислородных смесей к воспламенению такого рода отмечалась и в других опытах, при той же скорости пламени 800 и/сек(см.[34, стр. 1169]). Таким образом, эти опыты показали несомненное отсутствие турбулентного режима и малую роль вытягивания ламинарного пламени в большей части предетонационного периода и не дали убедительного обоснования турбулизации пламени в конце этого периода. [c.375]

Структура ударных волн. Соотношения Гюгонио для прямых скачков, как упоминалось в разд. 5, были получены Кемпбеллом и Питчером [3]. В их экспериментах пузырьки были достаточно майы (радиуса порядка 10 м) для того, чтобы выполнялось предположение о температурном равновесии между газом и жидкостью. В связи с большой разницей в теплоемкостях этих сред повышение температуры жидкости очень мало, поэтому смесь всегда можно рассматривать как изотермическую, за исключением расчета возрастания энтропии при переходе через скачок. Паркин, Гилмор и Броуд [27] обсудили, что может произойти в условиях, отличающихся от условий эксперимента Кемпбелла и Питчера [3], и вывели соотношения Гюгонио для жидкости с большими пузырями, которые можно считать термически изолированными. [c.97]

Однако расширение газа, сопровождающее сгорание, само может приводить к сжатию и нагреванию новых, еще холодных слоев взрывчатой среды и ее воспламенению. Расширяющиеся продукты реакции играют роль сжимающего поршня. Возникает комплекс из ударной волны и следующей за нею зоны быстрой реакции в газе, агретом ударной волной. Расширение газа вследствие тепловыделения в этой зоне поддерживает устойчивое существование ударной волны. Такой комплекс, именуемый детонационной волной, стационарен, он распространяется без изменения структуры на неограниченном протяжении. [c.35]

Волновое сопротивление тела в стационарном сверхзвуковом потоке газа равно нулю, если это тело не вызывает появления ударных волн, а обтекание его является безо1рывным. Примером служит биплан Бузема-на. Простое исследование, не учитывающее детальной структуры потока, позволяет найти другую, верхнюю, фаницу волнового сопротивления при заданных габаритах тела. [c.167]

Результаты. Получена непосредственная количественная информация о скорости разложения прессованных ВВ при ступенчатых импульсах давления с различным размытием (во времени) переднего фронта и при многоступенчатом изменении давления на стадии разложения. Результаты экспериментов обнаруживают влияние на кинетику разложения поврежденности микроструктуры заряда и нетривиальное влияние изменений внешнего давления на скорость разложения структурно-неоднородною ВВ. Показано, что структура и скорость очагового разложения определяется не только исходным распределением зерен и их поврежденностью при прессовании, но и эффектом неоднородаюсти конгломерации зерен. Разработана сисгема УФК, адекватная значительной части выявленных особенностей проявления разложения прессованных ВВ. Сопоставление результатов компьютерного моделирования и экспериментов приводит к необходимости уточнения представлений о процессах, определяющих скорость разложения ВВ в слабьк ударных волнах. В частности, вводится в рассмотрение представление о "деформационно-каталитических" механизмах изменения скорости разложения на ударно-волновой и пост-ударно-волновой стадиях поведения ВВ. Разработаны основы прогнозирования ударно-волтювой чувствительности и опасности ВВ на основании физического и математического моделирования процессов в малых навесках ВВ (по методу КТС). [c.126]

Детонация может также инициироваться при прохождении ударной волны по горючей смеси в ударной трубе. Если изменение давления в ударной волне не слишком велико, то в этом случае детонационные волны также распространяются со скоростью Чепмена — Шуге. Недавно путем подбора условий течения воздушного потока в сопле Лаваля были получены стоячие детонационные волны, неподвижные относительно лабораторной системы координат ]. Условия течения подбирались так, что отраженный маховский прямой скачок уплотнения располагался за выходом сопла. Если воздух предварительно подогрет до достаточно высокой температуры и в поток добавлено горючее (водород), то ударная волна поджигает смесь, и последующее горение превращает скачок в стационарную плоскую сильную детонационную волну. Ниже будет рассмотрена структура и скорость распространения детонационных волн, полученных описанными выше методами. [c.193]

В таких высокореакт11вных смесях вместо детонационных волн, вероятно, возникал бы более или менее однородный взрыв. Вывод о том, что величина Аж в ударной волне по порядку величины равна нескольким длинам свободного пробега, бросает тень сомнения на законность использования уравнений сплошной среды при описании той части детонационной волны, которая расположена вверх по потоку. Исследование сильных ударных волн в нереагирующих газах, проведенное на базе кинетической теории (например, в работе [ Ч), приводит к значениям толщины ударных волн, которые почти вдвое превышают значения, полученные на базе континуальной теории, и находится в лучшем согласии с очень немногими доступными экспериментальными результатами. В литературе отсутствуют сообщения об исследованиях структуры детонационной волны, выполненных с ирименением кинетической теории, но следует ожидать, что такой ана-льз также приведет к более высоким значениям ширины той части детонационной волны, которая расположена вверх по потоку (ударная волна). Это увеличение не должно существенно изменить другие полученные выше выводы, касающиеся структуры волны. [c.209]

Особый интерес представляет механическая активация твердых тел и реакций с их участием, так как установлено, что часть механической энергии, подведенной к твердому телу во время активации, усваивается им в виде новой поверхности, линейных и точечных дефектов. Кроме того, известно, что химические свойства кристаллов определяются наличием в них дефектов, их природой и концентрацией. С помощью механической активации удается использовать в химии ряд физических явлений, происходящих в твердьгх телах при больших скоростях деформации. К ним относятся изменение структуры твердьгх тел ускорение процессов диффузии при пластической деформации образование активных центров на свежеобразованной поверхности возникновение импульсов высоких локальных температур и давлений и т. д. Впервые к использованию этих эффектов в химии подошли исследователи, изучавшие влияние ударных волн и высоких давлений со сдвиговыми деформациями на свойства твердых тел. Однако указанные эффекты можно получить и с использованием измельчительного оборудования, что с практической точки зрения более целесообразно и осуществимо, особенно для непрерывных процессов. В результате совершенствования этого оборудования появились аппараты с высокой интенсивностью подвода энергии, и роль этих эффектов при измельчении сильно возросла. [c.803]

На основе существуюш,их представлений переход горения твердых ВВ в детонацию можно представить обш,ей упрош енной схемой (рис. 44), которая включает следующие стадии I — устойчивое послойное горение II — конвективное горение III — низкоскоростной (800—3500 м1сек) режим взрывчатого превращения IV стационарная, нормальная детонация. Каждая из стадий различается механизмом передачи тепла и возбуждения реакции. Основной формой передачи тепла при послойном горении является молекулярная теплопроводность, при конвективном горений — вынужденная конвекция. Низкоскоростной режим возбуждается волнами сжатия, детонация — ударной волной. В общем случае развитие процесса является ускоренным. Конечным результатом ускоренного развития является формирование ударной волны, которая инициирует детонацию ВВ, если ее амплитуда превышает критическое значение, и система является детонационноспособной (диаметр заряда превышает критический диаметр детонации). Существование и пространственная протяженность отдельных стадий зависят от структуры заряда, физико-химических (индивидуальных) свойств ВВ, условий проведения опыта. Так, например, конвективное горение может непосредственно переходить в детонацию, минуя стадию III. Развитие процесса может заканчиваться установлением низкоскоростного режима с постоянной скоростью, и возникновение детонации отсутствует. [c.110]

Обращает на себя внимание тот факт, что значение для лрессованного тротила с открытой пористостью заметно меньше, чем для литого той же плотности, содержащего закрытые поры. Наблюдаемое различие, по-видимому, связано с характером пористости. Это подтверждается данными работы [155], в которой было установлено, что чувствительность порохов с закрытой пористостью ниже, чем с открытой. Таким образом, чувствительность системы к ударной волне зависит не только от наличия пористости, ее величины, но и от характера пористости. Структура заряда оказывает также заметное влияние и на формирование детонационной волны. [c.189]

Отметим, что во многих задачах для определения термодинамических характеристик течения (в частности, при движении по плани-руюгцей траектории входа в атмосферу Земли на высотах менее 80-90 км) знание структуры ударной волны не требуется. Поэтому при расчетах химически неравновесного течения вязкого газа около затупленных тел во многих задачах эффективно может быть использована модель полного вязкого ударного слоя. Численные исследования показали, что при достаточно больших числах Рейнольдса (Re o > ЮО) во всех областях течения, где применима модель полного вязкого ударного слоя, она дает хорошие результаты. Например, в работе [c.182]

Расчет распределения О и в зоне реакции детонационной волны в смесн 2Н-2 Ог, нри Ещ = 75 ккал, показал, что заметное тепловыделение от реакции, с соответствующим снижением давления и повышепнем температуры, происходит в самом конце реакционной зоны, на последних 10—15% ее длины. По мнению авторов, это также представляется ...аномальным и сомнительным с физической точки зрения (там же, стр. 378). По существу же такой характер развития реакции в детонационной волне соответствует обычному воспламенению нагретой от сжатия смеси с резко выраженным периодом индукции, т. е. со значительным разрывом между фронтами ударной волны и воспламенения. Но именно этот нормальный для воспламенения от сжатия ход реакции оказывается в решительном несоответствии с фактической структурой реакционной зоны в детонационной волне, в которой тепловыделение от реакции развивается в осногиом непосредственно за фронтом ударной волны (см. 21). [c.314]

При меньшем тепловом потоке, согласно той же моделп, потребуется более высокое давление в воспламеняющей ударной волне — / >1, хотя п меньшее, по сравнеиию с точкой Z, соответствующей моделп 3. Д. Н. (на рпс. 231). Приведенная на рис. 235 одна из таких нромен уточных структур детонацпонной волны иллюстрирует тот факт, что в данной модели характеристики воспламеняющей ударной волны не являются строю фиксированными. [c.315]

В какой лш мере это повышенное давление отражения определяет структуру детонационной волны Для ответа на этот вопрос наблюдаемое давленне отражения следует сопоставить с тем, которое должно иметь место при отраженнп ударной волны с давлением /7ув= /)г=сопи (модель [c.328]

По мнению Бона [54], установленная опытом менее прочная связь между фронтом пламени и ударной волной в спиновой детонацин обусловлена пониженным уровнем термического возбуждения сжатого в ударной волне газа под воздействием радиации из фронта пламени. С другой стороны, полосатая структура фоторегистраций трактуется как фотографический эффект пересечения наклонных следов, из которых один, направленный вперед, регистрирует поток частиц, следующий за фронтом детонационной волны, а другой, направленный назад,— свечение продуктов детонации в ретонационных волнах, возникающий при периодических воспламенениях объемов газа, не охватываемых головой спина при его вращательном движении. Если не считать необоснованной гипотезы радиационной активации, другие элементы этой схемы использовались неоднократно и другими исследователями. [c.352]

Рассмотрим прежде всего схему Зельдовича — Щелкина. Основная идея схемы, высказанная Щелкиным, заключается в том, что спиновая детонация возникает в тех случаях, когда благодаря сравнительной химической инертности смеси, воспламенение в плоской ударной волне (как это имеет место в обычной детонации) становится невозможным, и газовая смесь зажигается благодаря особого рода сильному возмущению...— излому фронта ударной волны, обладаюп ему более высокой температурой и плотностью, чем плоская ударная волна [42, стр. 501]. Развивая эту идею, Зельдович [8, 11] дает схематическую структуру детонационной волны (рис. 254), в которой плоский фронт, движущийся со скоростью стационарной волны, имеет излом 0 —0 , движущийся с той же скоростью по оси трубы и, соответственно, с повышенной скоростью, нормальной к излому. Это приводит к ряду следствий. [c.352]

Завершающее предетонационный период детонационное воспламенение возникает иногда па значительном расстоянии от первичного фронта иламенп, как в случае, приведенном на рис. 267 — известной фоторегистрации Бона [54]. Это — условия, близкие к пределам детонации с соответствующей структурой детонационной волны — низкочастотным, одпоголовым спином. Распространение па некотором отрезке пути, по крайней мере двух фронтов пламени, указывает на локализованный характер детонационного воспламенения, которое в этом случае ие охватывает всего сечения трубы. Это соответствует воспламенению в изломе ударной волны по схеме рис. 254. [c.363]

Система (6) решается математически трудно. Например, первое и третье уравнения системы по своей структуре аналогичны соответствующим уравнениям переноса, рассматриваемым при исследовании топкой структуры слабой ударной волны. Причем слагаемые третьего уравнения по порядку величины соответствепно равны [c.203]

Независимо от изучения акустических свойств в последнее время были проведены исследования по распространению волн в пузырьковой жидкости за пределами акустической области, когда возмущения заданного равновесного состояния уже не являются бесконечно малыми. Влияние нелинейности, дисперсии и диссипации, обсуждаемое в разд. 6, приводит (как и для волн в плазме и на воде) к математическому описанию явления с помощью уравнений Бюргерса и Кортевега — де Вриза. Нелинейность, дисперсия и диссипация в совокупности обуславливают формирование ударных волн в жидкостях с пузырьками газа. К настоящему времени структура таких волн достаточно хорошо изут1ена (см. разд. 6). [c.69]

Это уравнение, представляющее собой комбинацию уравнений Кортевега — де Вриза и Бюргерса (оба они рассматривались Ликом [19]), имеет решения типа ударной волны. Вот почему структура ударных волн в жидкостях с пузырьками в отличие от газов обусловлена тремя механизмами, а именно конвекцией, дисперсией и диссипацией. [c.97]

Смотреть страницы где упоминается термин Ударные волны структура: [c.22] [c.71] [c.147] [c.215] [c.35] [c.207] [c.208] [c.210] [c.210] [c.221] [c.112] [c.247] [c.39] [c.247] [c.173] [c.311] [c.347] [c.355] [c.341] [c.26] [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология