Скорость детонационной волны

Поскольку получающаяся из общих законов сохранения формула дл5 скорости ударной волны содержит только величины, характеризующие начальное и конечное состояние газа, формула, выражающая скорость детонационной волны, должна быть аналогична этой формуле. Различие обеи. формул состоит лишь в том, что в ударной волне конечное состояние газа определяется величинами риг , отвечающими входящей в уравнение (47.1) температуре Т. В детонационной же волне конечное состояние газа, являющееся состоянием продуктов горения, определяется величипами и иг. отвечающими некоторой точке па детонационной адиабате. Таким образом, скорость [c.241]

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]

Детонационное горение вызывает наиболее сильные разрушения производственного оборудования — трубопроводов, аппаратов и др. Скорость детонационной волны и давление в ней не зависят от скорости реакции в пламени, а определяются тепловым эффектом реакции и теплоемкостями продуктов сгорания. [c.186]

И учитывая, что множитель прп Q для е<Г6 больше О, мы видим, что л для динамического сжатия в детонационной волне выше соответствующих значений я в ударной волне без реакции. Адиабата Гюгоньо для волны сгорания в пределах е 6 лежит выше адиабаты простой ударной волны, проходящей через точку начального состояния А р , г о), как это видно из рис. 230. Скорость раснространения волны сгорания О и скорость газового потока и для адиабаты Н при сгорании определяется формулами, аналогичными (20.4), (20.5), (20.11) (20.12), для простой ударной волны, с заменой С на ) — скоростью детонационной волны. [c.304]

I, 1, 1 II 8, определяющих скорость детонационной волны н остальные ее параметры, например [c.308]

Влияние давлеиия па скорость детонационной волны [c.323]

В соответствии с формулой (20.23) скорость детонационной волны, подобно скорости ударной и акустической волн, ие должна непосредственно зависеть от начального давления. В то же время еще с опытов Диксона для ряда смесей (СН4+ 20г), (2Нг+ О2), наблюдалось значительное понижение скорости детонации с понижением начального давления ниже ат- [c.323]

Наглядной демонстрацией отсутствия прямого влияния скорости реакции на свойства стационарной детонационной волны являются сравнительные измерения скорости детонации в сухих и влажных смесях окиси углерода с кислородом. Подробно этот вопрос рассмотрен в работе Бона и др. [54]. После неправильного заключения Диксона о росте скорости детонационной волны в смесях 2С0 + О2 но мере повышения в них содержания влаги, основанного на измерениях, проведенных в условиях неустановившегося режима детонации, в работе Кемпбелла и др. [57] [c.331]

В работе Диксона 1893 г. [52, стр. 175] приводятся скорости детонационной волны для кислородной смесп иодорода и этилена при начальных [c.336]

Приведенные в табл. 35 результаты показывают также, что повышепие Го до 100—150 несколько затрудняет возникновение детонации и только при более высоких температурах (выше 200°) явно облегчает его при повышении температуры выше 200° снижается скорость детонационной волны при данной концентрации На. [c.338]

Нестационарное распространение пламени того же тина наблюдалось также в работе [24], в аппаратуре, аналогичной использованной для измерения скорости детонационной волны (рис. 237), но имеющей три параллельных отрезка стеклянных труб, в том числе в конце трубы. В этих опытах в смесях (2С0 Оз) и (СН - - 20 N2) при снижении давле- [c.346]

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. Некоторые результаты изучения механизма химических реакций и измерений констант скорости ряда элементарных процессов см., например, в обзоре [361]. [c.513]

Скорость детонационной волны, а также другие параметры детонации — давление, плотность, температура — для данной взрывчатой среды и начальных условий являются постоянными величинами. [c.160]

Из всех параметров детонации наиболее легко измеряется скорость детонационной волны. Так как скорость детонации во многих взрывчатых веществах имеет порядок нескольких тысяч метров в секунду, то при ее измерении приходится оперировать такими единицами времени, как 10 сек. и даже меньше. В настоящее время применяются три основных экспериментальных метода ее определения. [c.364]

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]

О — Ш = местная скорость звука (где О — скорость детонационной волны). [c.589]

Скорость детонационной волны представляет собой константу, которая характеризует газовую смесь и почти не зависит от физических условий распространения волны. [c.672]

В последующих главах изложение начинается с проблем, которые являются наименее сложными, и последовательно охватывает более сложные проблемы. Ни одно из рассмотренных в этой главе дифференциальных уравнений сохранения не потребуется в главе 2, в которой соотношения между характеристиками перед волной горения и за ней устанавливаются из уравнений сохранения, записанных в алгебраическом виде. В главе 3 исследуются системы, в которых важную роль играют процессы переноса, При этом члены уравнения (4), содержащие скорость химической реакции и определяемые выражением (8), не принимаются во внимание. Здесь оказывается полезным метод решения задачи, развитый в 4. Глава 4 посвящена задачам, в которых необходимо учитывать, что химические реакции протекают с конечной скоростью, а явлениями переноса можно пренебречь. (Явлениям переноса в уравнениях соответствуют члены с производными самого высокого порядка, появляющиеся в уравнениях (2) — (4) после использования формул (5) — (7).) Процессы, в которых необходимо учитывать одновременно как явления переноса, так и химические реакции, протекающие с конечными скоростями, впервые встретятся в главе 5 (теория ламинарного пламени) и далее в главе 6 при обсуждении вопроса о структуре и скоростях детонационых волн. [c.36]

Сильные стационарные детонационные волны нетрудно исключить из рассмотрения, воспользовавшись кинематическими соображениями. В случае сильной детонации, распространяюш ейся по покоящейся газовой смеси, скорость газа за детонационной волной направлена к волне (в лабораторной системе координат) и относительно волны имеет значение, меньшее скорости звука (см. главу 2). Так как скорость газа на закрытом конце трубы должна быть равна пулю, между концом трубы и детонационной волной должно наблюдаться увеличение скорости газа в направлении распространения волны (в лабораторной системе координат). В системе координат, движущейся со скоростью детонационной волны, это изменение скорости должно проявиться в увеличении скорости газа от дозвуковой скорости непосредственно за детонационной волной до сверхзвуковой скорости на закрытом [c.213]

Уточнения, сделанные Фэем. Вскоре после того, как была улучшена техника экспериментального исследования детонации в трубах, стало очевидно, что детонационные волны не распространяются со скоростью, в точности равной скорости волн Чепмена — Жуге. Так, при фиксированных начальных условиях скорости детонационных волн растут приблизительно линейно с ростом обратной величины диаметра трубы. При обработке результатов эксперимента обычно строят график скорости детонации как функции обратной величины диаметра трубы и затем, чтобы получить истинную экспериментальную скорость детонации, экстраполируют кривую до нулевого значения обратного диаметра (см., например, работу [2 ]). Наблюдалось также, что при фиксированном диаметре скорость детонации растет приблизительно линейно с ростом величины, обратной начальному давлению в трубе. Первое удовлетворительное объяснение этих результатов было недавно предложено Фэем [2 ], который учел влияние пограничного слоя за фронтом ударной волны [c.215]

Однако уравнение (22) может быть удовлетворено и в том случае, если некоторые из функций IVj таковы, что IVJ Ф 0. Уравнение (22) устанавливает, что изменение энтальпии равно нулю, если реакция идет с малой скоростью при постоянном давлении и плотности .) Далее, рассмотрение структуры волны показывает, что фактически для всех детонационных волн с химическими реакциями (т, е. для волн ЗНД, а также волн, соответствующих кривым с и й на рис. 4) характерно наличие точки пересечения с равновесной кривой Гюгонио, которая на рис. 8 совпадает с точкой О или располагается над ней, так что состояние, соответствующее этой точке, достигается раньше, чем замороженное конечное состояние Чепмена — Жуге (точка С). Поэтому чрезвычайно трудно корректно описать структуру замороженной волны Чепмена — Жуге (например, нужно было бы ввести эндотермические реакции вблизи горячей границы ). Дополнительные трудности возникли в связи с экспериментами Щ, в которых наблюдались скорости детонационных волн, соответствующие линии Рэлея, имеющей наклон даже более крутой, чем наклон линии в замороженной точке Чепмена — Жуге (линия АСО на рис. 8). Это означает, что заморожены не только реакции, но также и некоторые внутренние степени свободы молекул [19, 27] (или, возможно, означает, что всегда присутствует турбулентность, которая увеличивает скорость детона- [c.220]

Из правила Чепмена — Жуге непосредственно следует способ вычисления скорости детонационной волны и ее характеристик. [c.307]

Как можно проследить по табл. 26, пснользованпе более точных значений для теплоемкостей и более полный учет диссоциаций существенно сказывается на величине Tiii соответствующих значениях т и ki. Но, как отмечается в работе [49], несмотря на использование в расчетах более точных значений теплоемкостей н более полный учет возможных видов диссоциаций по сравнению с расчетами Льюиса и Фриофа [108] и Скора-ха [126], результаты старых и новых расчетов различаются не более чем на 1,6%. Более того, можно заметить, что уточненные расчеты почт]] во всех случаях дали большее отклонение от измеренных скоростей детонационной волны. Следует поэтому согласиться с тем, что соответствие вычисленных и измеренных скоростей еще не является доказательством полного установления термодинамического равновесия в детонационно волне [49, стр. 1084]. [c.318]

И1, то для установления равновесия на 90% потребуется, по крацпой мере, 100 мксек, а за такое время даже в трубе диаметром 10 см, в которой производились измерения скорости детонационной волны, возмущения от стеиок трубы достигнут ее оси, нарушив, таким образом, стационарный режим распространеиня детонации [c.320]

При использовании расчетов скорости детонационной волны для отбора зиачений термодинамических величин необходимо учитывать, что в процедуре расчета обычно варьируются численные значения одиовременио для груииы величин, папрпмер, Азо, н с нрп постоянно [c.320]

Тот же вывод был получен в работе Дёринга и Шепа [70], рассчитавших скорости детонации кислородных смесей дициана п метана в более широком диапазоне составов. Из результатов этих расчетов наглядно видна причина наблюдаемого превышения скорости детонационных волн в эквимолекулярных смесях, послужившая источником гипотезы Диксона. Так, если сравнить вычисленные равновесные температуры сгорания и состав продуктов детопации для смесей (СН -Ь О2) и (СН4+ 2О2), то окажется, что в эквимолекулярной смеси, но сравнению со стехнометрической, ниже температура сгорания, но больше число молекул на грамм — п, именно [c.322]

Если это время достаточно мало, что онределяется прежде всего диаметром трубы, волна разрежения может успеть проникнуть и зону реакции до ее завершения. Таким образом, для проявления эффекта стеиок в снижении скорости детонационной волны необходимо, чтобы выполггялось условие [c.334]

Для смесей алканов с воздухом известна скорость детонационной волны в стехиометрпческой смеси пентана с воздухом D = 1600 мкек, [25]). В ударной волне с той же скоростью л = 30 и 6 = 6, так что при 7 в= 300° К Т = 1800° К. Измеренная же для пропановоздушной смесп температура сжатия в воспламеняющей ударной волне при задержке менее 10 мксек составляет около 1300° К. [c.345]

На этом отрезке пути детонационная волна распространяется в условиях поджатия продуктов детонацни следующим за ним массовым потоком газа со скоростью 1275 м1сек. Соответственно, начальная скорость детонационной волны близка к сумме 1760 + 1275 = 3035 м1сек, где 1760 м/сек — скорость стационарной детонационной волны в данной. смеси 2С0 + 02. С повышенной начальной скоростью детонационной волны связано и повышенное давление, обычно наблюдаемое при возникновении низкочастотной спиновой детонации. Вдали, от пределов, при высокой частоте спина, разрыв прп возникновении детонационного воспламенения не обнаруживается даже при очень высокой скорости временной развертки, как в опытах Грейфера, (см. рис. 268). [c.365]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология