Продолжительность процесса выделения энергии при детонации

Продолжительность процесса выделения энергии при детонации 489 [c.489]

При исследовании физико-химических процессов, сопровождаемых выделением энергии в детонационной волне, следует выяснить, как постепенное увеличение продолжительности реакции, достигаемое путем изменения состава смеси и размеров кристаллов, будет сказываться на детонации взрывчатого вещества, состоящего из смеси двух компонентов, например аматола. Учитывая, что в процессе выделения энергии в реакционной зоне детонационной волны происходит разброс вещества, можно сделать следующий вывод детонация перестает быть устойчивой, по-видимому, тогда, когда рассеяние энергии в пространство становится столь велико, что реакция затухает до окончания выделения энергии. Опыт показывает, что затухание детонации кристаллического взрывчатого вещества, заключенного в цилиндрическую оболочку, при данном размере зерен и плотности определяется характером стенок оболочки. Если взрывчатое вещество заключено в прочную оболочку, то разброс вещества во время выделения энергии меньше, чем, например, при взрыве заряда без оболочки. Поэтому устойчивая детонация зарядов в прочных оболочках может распространяться при меньших их диаметрах, чем у зарядов без оболочки. Для практической проверки устойчивости детонации следует брать длинные заряды одинакового диаметра. Скорость детонационной волны измеряется через последовательные промежутки времени. При устойчивой детонации измеряемая скорость детонации на последовательных участках такого заряда должна оставаться постоянной или стремиться к предельному постоянному значению. В случае неустойчивой детонации скорость детонации, измеряемая через последовательные расстояния, уменьшается и наконец затухает. [c.377]

Постепенно были получены экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что зона реакции при детонации имеет конечную толщину X и что возможно исследование постепенного выделения энергии, сопровождающего молекулярные превращения в данной зоне, хотя этот процесс протекает всего лишь за несколько микросекунд. Если т—продолжительность реакции, определяемая отношением Х—Ох, то время, необходимое для установления равновесия в химической системе позади фронта волны детонации, как [c.370]

Примеси к детонирующим взрывчатым веществам в общих чертах можно подразделить на три вида. 1) Примесь сама по себе инертна и, вызывая чисто физические эффекты, описанные выше, не участвует в химических процессах, сопровождающихся перегруппировкой связей во взрывчатом веществе, в результате которых выделяется энергия. 2) Примесь может реагировать с продукталш детонации, но время, необходимое для завершения этой реакции, бывает по порядку величины больше, чем продолжительность выделения энергии. В этом случае примесь ведет себя как инертные примеси первой группы, поскольку это касается самой детонационной волны, но в процессе возбуждения детонационной волны реакция может протекать более медленно со значительным выделением добавочного количества тепла. Насколько известно из опубликованных материалов, так ведет себя порошкообразный алюминий в аммоналах и других [c.374]

Небольшие заряды чистого нитрата аммония детонируют с трудом (см. следующий раздел). В результате изучения длительности выделения энергии в смесях нитрата аммония с тринитротолуолом была установлена очень важная связь между общей продолжительностью т реакции и размером частиц нитрата аммония. Размалывая эту соль до смешения ее с расплавленным или порошкообразным тринитротолуолом, можно изменять величину зерен в очень широких пределах. Как видно из значений средней продолжительности реакции, определенных методами, описанными в предыдущем разделе, продолжительность выделения энергии является функцией размера кристаллов, во всяком случае для таких медленных мощных взрывчатых веществ, как, например, нитрат аммония, причем выделение энергии происходит тем быстрее, чем мельче кристаллы. Распространение детонационной волны через заряд взрывчатого вещества не требует большой энергии активации это приводит к выводу о том, что при детонации в поликристаллическом взрывчатом веществе в микрообластях горячего газа происходит развивающаяся эрозия. Фронт детонационной волны не является однородным, а детонирующие газы движутся в нем вокруг более плотных частичек взрывчатого вещества. Последние при этом различным образом активируются (см. ниже) и переходят в гомогенную газовую фазу. Этот процесс сопровождается более нли/менее одновременным химическим разложением. Скорость такого перехода обусловливается, помимо иных причин, величиной поверхности раздела кристалл-газ в любой данный момент. При таком представлении о процессах физической активации , приводящих твердое или жидкое взpыв чатое вещество в состояние бурной реакции в газовой фазе, очень существенным является вопрос о реакционной способности веществ, который еще недостаточно изучен. [c.375]

Представление о конечной продолжительности выделения энергии при детонации связано с необходимостью делать различие (во всяком случае, для твердых взрывчатых веществ) между скоростью продвижения фронта гидродинамической ударной волны, слагающейся из многих небольших волн, и скоростью распространения процесса разложения от поверхности к центру каждого кристалла. Исходя из других представлений, эту мысль уже высказывали в 1943 г., пытаясь объяснить возбуждение детонации под действием потока продуктов, образующихся в результате термического разложения зерен твердого взрывчатого вещества при микроиницииро-вании детонации [366]. Количественную проверку можно провести путем вычисления скорости эрозии кристаллов нитрата аммония при детонации аматола. В этом случае находящийся в мел<дуузлиях тринитротолуол выделяет свою энергию, вероятно, за 0,5 микросекунды— значение, найденное для ряда инертных примесей, сходных с нитратом аммония (ср. табл. 4). Продолжительность реакции нитрата аммония обусловлена рядом факторов. Его зерна разрушаются в зоне реакции аматола со скоростью, которую можно принять пропорциональной поверхности их соприкосновения с горячими газами в данный момент. При таком разложении испарение может сочетаться с действием эрозии газового потока, участвуюш,его в перемещении продуктов в детонационной волне. Затем пары нитрата аммония подвергаются дальнейшим реакциям в детонационной зоне. Между средней продолжительностью т реакции аматола, величиной поверхности А одного грамма кристаллов нитрата аммония, которые считаются одинаковыми по величине, константой эрозии /С и продолжительностью реакции паров нитрата аммония (st должна существовать линейная зависимость. [c.376]

Связь между продолжительностью выделения энергии и боковым отводом газов. Согласно элементарной гидродинамической теории скорость детонации зависит от темнературы Т и давленхш р в области, лежащей неносредственно позади зоны, в которой происходит полное выделение энергии. При первоначальном построении этой теории влияние бокового расширения этой ограниченной зоиы реакции не учитывалось, вследствие чего и оказалось, что скорости детонации не зависят от размеров заряда. Из онытов давно уже было известно, что с уменьшением радиуса заряда измеренные скорости детонации уменьшаются, Tait что нри достаточно малом диаметре заряда детонация вообще не происходит. Теория, учитывающая влияние размеров заряда на процесс устойчивой детонации, была разработана в 1942 г. Джонсом и опубликована им по частям в 1947 и 1950 гг. [32а, 34]. [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология