Другие исследования детонационных волн

Тесная связь между скоростью детонационных волн и другими характеристиками детонации, с одной стороны, и кинетикой протекающих в детонационной волне химических процессов — с другой, открыла новые возможности исследования химических превращений при высоких температурах. [c.245]

Другие исследования детонационных волн [c.222]

ДРУГИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН 225 [c.225]

В следующем параграфе мы рассмотрим структуру стационарных плоских одномерных детонационных волн в газах. В 3 анализируются факторы, оказывающие влияние на скорость распространения детонации. О других фундаментальных исследованиях по детонации кратко сообщается в 4, где, но существу, содержится критический обзор избранной литературы. Чтобы не увеличивать размеры книги, мы не излагаем в полном объеме вопросы, рассматриваемые в 3 и 4. Здесь следует посоветовать читателю обратиться к имеющейся литературе. Несколько более подробное рассмотрение ряда вопросов можно найти в работах р ]. [c.194]

Для определения скорости детонации обычно берется цилиндрический заряд взрывчатого вещества радиуса Я, длина которого доходит до нескольких метров. В зависимости от условий определения взрывчатое вещество может не иметь оболочки или находиться в трубках из бумаги, стекла, стали, свинца или из других материалов (см. раздел о процессах в детонационной волне). Инициирование такого заряда осуществляется детонатором, вставленным в один из концов взрывчатого вещества. Исследования показывают, что детонационная волна должна пройти некоторое расстояние по заряду взрывчатого вещества ( разгон ), прежде чем она достигнет постоянной скорости, характерной для этого заряда. Чтобы убедиться, что участок разгона не влияет на определяемую скорость детонации, определения проводят при различных длинах этого участка. Обычно для его сокращения после детонатора помещается взрывчатое вещество, более восприимчивое к детонации, например тетрил или тэн. Скорость детонации испытуемого вещества сравнивается со скоростью детонации другого однородного взрывчатого вещества, определенной каким-либо независимым способом. Зарядом для сравнения скорости детонации является детонирующий шнур — матерчатая или металлическая оболочка, тщательно заполненная с равномерной плотностью таким взрывчатым веществом, как порошкообразный тэн или тринитротолуол. Концы отрезка шнура известной длины помещаются в испытуемый заряд на расстоянии L друг от друга (рис. 1). Средняя часть шнура укладывается на мягком фиксирующем материале, например на свинцовой пластинке. При прохождении детонации через испытуемый заряд один конец детонирующего шнура инициируется на (—секунд раньше другого. В этом выражении Ь — средняя скорость детонации в исследуемом заряде, а и — промежутки времени, необходимые для того, чтобы детонация на обоих концах заряда сравнения достигла постоянной скорости. При одинаковых условиях но если [c.364]

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]

Оба исследования дали, таким образом, неправдоподобно низкие значения температуры воспламенения в ударной волне (до 120—130°), зна-чительно меньшие по сравнению с температурами воспламенения от сжатия поршнем, например, 546° С для смеси 2Нг+ Ог по опытам Фалька [74], и несравнимым с температурами сжатия, которые должны иметь место в детонационной волне даже при давлении в ударной волне, как в точке Ч.-Ж. При объяснении этих аномально заниженных температур воспламенения в ударной волне Штейнберг и Каскан [128] предположили, что в непосредственной близости от диафрагмы, где плоская ударная волна заведомо отсутствует и где условия осложнены отражениями ударных волн от боковых стенок трубы и друг о друга, нельзя применять и соответствующих плоской волне расчетных формул. Для элиминирования этих осложняющих и неподдающихся учету факторов авторы постави.ли опыты по воспламенению в ударной трубе так, чтобы диафрагма была отделена от секции с воспламеняемой смесью буферным столбом газа — смесью горючего с азотом. При помощи заслонки две секции трубы сообщались непосредственно перед разрывом диафрагмы. Основные измерения относились к воспламенению при отражении ударной волны от торца трубы, закрытого прозрачной пластиной. Необходимая для расчета состояния газа в прямой и отраженной ударной волне скорость распространения ударной волны непосредственно измерялась по сигналам фотоумножителей, регистрирующих моменты прохождения ударной волны мимо окон по отклонению луча шлирен-методом. [c.343]

Этот цикл работ безусловно является выдаюш,имся достижением Института химической физики. В исследования детонации включались и другие учреждения, среди которых особенно нужно отметить Сибирский институт гидродинамики [40]. Появились и первые, еще не окончательные теоретические расчеты неустойчи вости [41—43]. Среди них хочу отметить работу [43], в которой показано, что классический режим может быть неустойчив и относительно одномерных возмущений. Идеи спина и неустойчивости детонации (как и идеи теплового взрыва и горения) оказали влияние и на исследование взрывчатых веществ. В работах Дремина и сотр. [44—46] обнаружена сложная структура детонации во взрывчатых веществах, показано влияние этой структуры на условия затухания детонации. Кормер, Синицын, Юшко вместе с автором [47] разработали методику исследования отражения света (постороннего источника) от поверхности ударных и детонационных волн в конденсированных веществах. Эта методика чувствительна к искривлениям и пегладкости волны вплоть до самых малых масштабов, порядка длины световой волны. Ударные волны оказались весьма гладкими в определенных условиях удалось наблюдать [48] и гладкий фронт детонационной волны. [c.585]

Одно из наиболее фундаментальных исследований подавления детонационных волн, в котором большое внимание уделено соотношению между размерами гасящего устройства и средним поперечным размером детонационной ячейки, привело к отрицательным результатам. Было обнаружено, что детонацию, распространяюшутося со скоростью 2,3 км/с в стехиометрических смесях пропана с ьсислородом, невозможно погасить с помощью системы в форме сот из стальньгх полосок, расположенных друг от друга на расстоянии 6 мм (что соответствует примерно двум или трем размерам ячеек) в трубе с постоянным поперечным сечением. Можно предположить, что уменьшение расстояния между полосками до значения, близкого к размеру ячейки, или включение участка с расширением сечения привело бы к успешному подавлению волны. Однако сделан вывод, что гашение наступит только тогда, когда скорость ударного фронта и, следовательно, температура за ним уменьшатся настолько, чтобы воспламенения не бьшо. По-видимому, это слишком упрощенный подход к описанию сложной локальной картины замедления волны при ее распространении через различные > астки преграды в форме сот. [c.657]

Термогидродипамическая теория дает связь между различными параметрами в детонационной волне, в том числе между теплотой и температурой взрыва, с одной стороны, и скоростью детонации, как наиболее точно определяемой величиной при детонации,— с другой стороны. Наконец, были предложены многочисленные уравнения состояния для продуктов детонации, некоторые из которых приближенно описывают свойства газов при этих давлениях [145—149]. Все эти исследования дали возможность теоретического расчета состава продуктов, температуры и теплоты взрыва. Такого рода работы полезны и для практики, и для теории, так как они служат проверкой целого ряда теоретических предположений и позволяют оценивать состав, объем газов, их температуру, энергию, выделяющуюся при этом, давление, т. е. все величины, необходимые для того, чтобы оценить действие взрыва. Имеется ряд работ Шмидта, посвященных этому вопросу. Удобную схему расчета продуктов дал Браун [150]. Он произвел учет многих возможных реакций. Его схема хороша тем, что для большого числа различных газов, взаимодействующих друг с другом в соответствии с законами термодинамического равновесия, она дает точное решение серии уравнений, включающих константы равновесия важнейших реакций при детонации ВВ. Однако существенным недостатком приведенных выше работ является использование парциальных давлений при расчетах равновесий продуктов. [c.156]

Макроинициирование детонации. Калиброванные импульсы, вызывающие детонацию. Затухание детонации при распространении детонационной волны вдоль заряда объясняется недостаточной активацией последующих слоев взрывчатого вещества. Другой метод исследования предельной энергии активации, которая необходима для поддержания процесса детонации, заключается в том, что испытуемый заряд подвергается воздействию калиброванных детонационных импульсов. В отличие от других методов определения чувствительности взрывчатых веществ этот способ принято называть макроипициированием детонации. Почти во всех опубликованных работах в качестве детонаторов использовались стандартные заряды. Последние изготовляются с постепенно снижающимися величинами импульсов, что достигается введением в заряд слоев инертного вещества. Для понижения детонационного импульса применялись самые разнообразные устройства. Этот метод может дать весьма полезные, хотя и чисто эмпирические сведения об относительной предельной чувствительности к детонации испытываемых варывчатых веществ. [c.498]

Трудности, связанные с измерением интервалов времени, вынудили, но-видимому, использовать методы, подобные описанным в 2. Измерения давлений до сих пор производятся лишь косвенным образом. В зачаточном состоянии находятся наши знания об уравнении состояния вещества при высоких давлениях и температурах [33]. Такого рода данные представляют также интерес при исследовании геофизических проблем. Проведение точных измерений при исследовании влияния инертных примесей на процесс детонации могло бы в конечном итоге существенно расширить область применения известных уравнений состояния для инертных молекул. Эти исследования могут проводиться как в гетерогенных смесях твердых взрывчатых веществ [16], так и в гомогенных смесях газообразных и жидких взрывчатых веществ. Ряд теоретических вопросов, связанных с поведением таких инертных нримесей, до сих пор еще не решен. Весьма желательно было бы создание метода непосредственного измерения давлений детонации. Крешерные методы измерения давления [64, стр. 19] не дают возможности использовать характеристики конденсированных взрывчатых веществ в области высоких давлений. Другой метод мог бы заключаться в измерении массовых скоростей потока за детонационными волнами. С развитием импульсной рентгенографии получение точных значений С/ может стать в конце концов более доступным, чем получение точных значений т в уравнениях (6.1) или (6.2). Величины можно было бы также определить по начальным скоростям расширения оболочек, изготовленных из различных материалов, если только будет обеспечена достаточная точность измерения этих величин. [c.506]

В данной статье преследуется цель расширить ранее полученные результаты и достичь условий, которые, по всей вероятности, преобладают при зажигании рудничного газа в результате воздействия горячих детонационных газов. Детонация взрывчатого вещества сопровождается возникновением ударной волны, которая может зажечь рудничный газ, находяшийся на ее пути. Этот источник зажигания в данной работе мы не будем исследовать. Зажигание раскаленными частицами также не будет рассматриваться. В этой работе будет рассмотрен процесс со струен горячих газов, обычно движущихся за ударной волной. Это именно та струя, которая обычно зажигает атмосферу рудничного газа, хотя детали самого процесса зажигания до настоящего времени еще не вполне выяснены. В данном исследовании сделана попытка воспроизвести условия этого процесса зажигания в малом масштабе и, таким образом, получить возможность подробно его изучить, изменяя параметры горячей струи и атмосферы рудничного газа в пределах, соответствующих реальным условиям. Были изучены следующие факторы состав атмосферы рудничного газа и его влияние на процесс зажигания содержание кислорода в окружающей атмосфере, поскольку было предложено использовать его в качестве меры зажигательной способности взрывчатого вещества влияние на процесс зажигания турбулентности горячей струи изменения в процессе зажигания, которые происходят, если вводимые горячие газы содержат либо кислород, либо несгоревшее топливо, воспроизводящие условия в детонационных газах, образующихся при детонации взрывчатых веществ в атмосфере ири недостатке или избытке кислорода (например, известно, что детонационные газы от некоторых технических взрывчатых веществ содержат до 20% окиси углерода и до 30% водорода). Необходимо было исследовать многие процессы зажигания углеводородов, отличных от метана, который обладает более высокой температурой зажигания, чем какие-либо другие топлива, в связи с чем возникали дополнительные экспериментальные трудности. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология