Фронт ударной волны

К основным параметрам, характеризующим опасность взрыва, относят давление во фронте ударной волны, максимальное давление взрыва, среднюю и максимальную скорость нарастания давления при взрыве, дробящие или фугасные свойства взрывоопасной среды. [c.20]

Регламентация огневых работ, ограничение нагрева оборудования до температуры ниже температуры самовоспламенения, применение средств, понижающих давление на фронте ударной волны, материалов, не создающих при соударении искр, способных инициировать взрыв взрывоопасной среды, средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания на землю и т. д., применение взрывозащищенного электрооборудования, быстродействующих средств защитного отключения, ограничение мощности электромагнитных и других излучений, устранение опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий позволяют предотвратить появление источников инициирования взрыва. [c.21]

Здесь а — угол наклона фронта ударной волны к вектору скорости и> . [c.110]

Скорость движения фронта ударной волны и) по отношению к холодному газу определяется уравнением [c.141]

Это же справедливо для разрыва контейнеров любых сжиженных газов, вызванного повышением давления. Хотя избыточное давление от взрыва паровых облаков может распространяться на многие километры, максимальное избыточное давление (абсолютное), по-видимому, не будет превышать 0,2 МПа. При разрыве в точке, непосредственно примыкающей к сосуду, пик избыточного давления будет близок к максимальному давлению хранения но, вероятно, на расстоянии, равном нескольким радиусам сосуда, давление во фронте ударной волны падает до атмосферного. Пропан при абсолютном давлении 1 МПа будет образовывать, по теоретическим соображениям, облако, объем которого приблизительно в 80 раз [c.161]

Первоначально в теориях стационарного распространения пламени детонационная волна рассматривалась в виде плоской волны. Фотографические исследования показали, что зона горения в детонационной волне не является плоской. В силу различных возмущений она теряет устойчивость и изгибается, появляются изломы. Соответственно нарушается устойчивость фронта ударной волны. Взаимодействие возмущений, возникающих в детонационной волне, приводит к неравномерному распределению температуры, образованию очагов очень высокой температуры, появлению пульсаций (пульсирующая детонация). [c.142]

Самоускоряющееся распространение фронта пламени будет сопровождаться формированием ударной волны перед фронтом пламени. Данный процесс будет продолжаться до тех пор, пока во фронте ударной волны не создадутся условия, приводящие к самовоспламенению смеси и скачкообразному возникновению детонационной волны, распространяющейся стационарно. [c.143]

Если в двигателе используется такой бензин, в составе которого преобладают углеводороды, не дающие при окислении большого количества пероксидных соединений, то концентрация пероксидов в последних порциях смеси не достигает критических величин, и сгорание заканчивается нормально, без детонации. Если при окислении бензина в последних порциях смеси накапливается много пероксидных соединений, то при некоторой критической концентрации происходит их взрывной распад с последующим самовоспламенением. Появляется новый фронт горячего пламени, двигающийся по нагретой активной смеси, в которой предпламенные реакции близки к завершению. При этом появляется детонационная волна сгорания, имеющая скорость 2000—2500 м/с. Одновременно с появлением очага детонационного сгорания возникает новый фронт ударной волны. Многократное отражение ударных волн от стенок камер сгорания рождает характерный звонкий металлический стук высоких тонов. При детонационном сгорании двигатель перегревается, появляются повышенные износы цилиндро-поршневой группы, увеличивается дымность отработавших газов. [c.10]

В ударной волне имеется область сильно сжатого газа или жидкости, которая перемещается в пространстве с большой (для газов со сверхзвуковой) скоростью. Эпюра ударной волны (рис. 3.13) имеет области положительных и отрицательных давлений (зоны сжатия и разрежения). Фронт ударной волны представляет собой поверхность разрыва, на которой скачком изменяются давление, плотность, температура и нормальная составляющая вектора скорости потока жидкости. [c.65]

В технологии используются режимы вакуумирования и другие, не дающие эффективного результата. Необходимо осуществить поток газа из капилляров и встречный поток жидкости, замещающий в них газ. Этого можно достигнуть, придав жидкости характер струй, направленных внутрь тела и не перекрывающих полностью их сечения. Подобные струи в результате кумуляции образуются на капиллярных менисках при выходе ка них фронта ударной волны. [c.131]

В непосредственной близости от фронта ударной волны происходит воспламенение сжатого газа, и так как вследствие большой скорости распространения ударной волны диффузия (как и теплопроводность) не играет сколько-нибудь существенной роли (см., однако, работу [239]), то в реакцию вступает смесь, не разбавленная продуктами реакции и ве содержащая активных центров, образовавшихся в соседних слоях газа в предшествующие моменты времени. По атой причине воспламенение горючей смеси в ударной волне должно ближе соответствовать самовоспламенению газа в статических условиях, чем воспламенению при нормальном горении (где передача тепла теплопроводностью и диффузия активных центров играют основную роль). [c.243]

Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны (Ар) и, соответственно, безразмерным коэффициентом (К). Классификация зон приведена ниже [c.272]

Вначале самовоспламенение и образование нового фронта горячего пламени происходит в одном или нескольких местах несгоревшей части рабочей смеси. Одновременно с новым фронтом горячего пламени возникает новый фронт ударной волны. Ударные волны, распространяясь по нагретой активной смеси, в которой предпламенные реакции близки к завершению, стимулируют самовоспламенение остальной несгоревшей части рабочей смеси. При этом скорость распространения фронта горячего пламени в оставшейся части смеси становится такой же, как и скорость распространения ударных волн, т.е. появляется детонационная волна сгорания, имеющая скорость до 2000—2500 м/с. [c.169]

Само по себе повышение давления, возникающее во фронте ударных волн, с точки зрения механической прочности деталей двигателя, не представляет особой опасности, так как эти пики давления действуют в виде крайне коротких импульсов, длящихся менее одной десятитысячной доли секунды. Однако ударные волны при своем многократном отражении от стенок могут механически сдирать масляную пленку с поверхности гильзы, что приводит к увеличению износа цилиндров и поршневых колец. Кроме того, вибрационный характер нагрузки на поршень при наличии детонации может вызывать разрушение антифрикционного слоя в шатунных подшипниках. [c.172]

Т. е. фронт пламени и продукты горения движутся в том же направлении, что и фронт ударной волны, но только скорость частиц во фронте пламени выше, чем в продуктах горения [c.229]

Найдем теперь значения приведенных скоростей. Для фронта ударной волны получим Для частиц, следующих [c.230]

Давления как за фронтом ударной волны (рз), так и в конце зоны горения рг), очевидно, не изменяются от того, что мы обратили движение, т. е. могут быть определены по формулам (63) и (79). Можно, однако, посредством (92) придать формуле (79) следующий особенно простой вид [c.231]

Если обозначить отношение давлений за и перед фронтом ударной волны [c.234]

Параметры газа в этой горячей зоне (температура, давление, плотность) вычисляются обычно из законов сохранения массы, момента количества движения и энергии во фронте ударной волны. Скорость движения фронта по трубе при этом экспериментально измеряется. За развитием химической реакции в нагретом газе следят, изучая его состояние с помощью оптических или других методов в некоторой точке ударной трубы, когда газ проходит мимо смотровых окон. [c.301]

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]

Динамическое нагружение приводит вещество в состояние, не осуществляемое другими способами воздействия. Это состояние характеризуется сильным за очень малые промежутки времени сжатием, при котором наряду с уменьшением межмолекулярного расстояния могут деформироваться электронные оболочки (при весьма больших давлениях), а элементы кристаллической решетки приобретают большую кинетическую энергию. Таким образом, имеют место большие пластические деформации в сжатом веществе. Характер превращений, происходящих в веществе под действием ударных волн, определяется именно этим необычным его состоянием. Несмотря на то что исследования различных процессов с применением ударных волн ведутся с начала 60-х годов XX в., многие важные вопросы до сих пор не выяснены. Нет ясности в механизме превращения вещества во фронте ударной волны и неизвестно соотношение [c.213]

Vi, pi — объем и давление в невозмущенном газе V2, рг —те же параметры после прохождения через газ фронта ударной волны. [c.22]

Исследований [1125] траекторий частиц в сверхзвуковом потоке газа проведено очень мало. В принципе при этом не возникают значительные дополнительные трудности, если можно предположить, что частицы не возмущают газовый поток. Считается, что частица пересекает фронт ударной волны перед препятствием без существенного изменения скорости. [c.72]

В действительности стационарная Д. в газах неустойчива. Фронт ударной волны не плоский и не гладкий, он изборожден мелкими поперечными волнами, процесс как бы пульсирует р-ция за фронтом волны идет неравномерно, возни- [c.27]

Необходимо еще найти соотношение между числами М1 и Мз- Оно может быть получено из условия сохранения теплосодержания при переходе через фронт ударной волны. Это условие выражено в третьем соотношении системы уравнений (47,3), по которому, вспоминая еще раз формулу для скорости звука (33,4), будем иметь [c.215]

При < образуются две косые ударные волны, пересекающиеся в вершине клина, точнее, по ребру клина, проходящему через точку А (рис. 21). Вектор скорости за фронтом ударной волны по течению отклонится на угол, равный половине угла раствора клина . Согласно уравнению ударной поляры (49,1) каждой из двух сторон клина [c.220]

На практике известными величинами обычно являются половина угла раствора обтекаемого конуса 8- (рис. 23), скорость VI и параметры состояния газа Р , рх, в набегающем потоке. Формулы (46,1)—(46,12) показывают, что эти величины однозначно определяют те же параметры газового потока = и, Р > Р2 и за фронтом ударной волны и угол между векторами и сли изве- [c.225]

Пожар, детонация. Источником увеличения концентрации масла в воздухе может стать местный очаг загорания, вызывающий повышение температуры и увеличение количества испаряющегося масла в этом месте. Особенно опасен взрыв, при ка ором происходит не только резкое увеличение испаряемости масла во фронте ударной волны, но и срыв ударной волной пленки масла со стенки системы, распыление и перемещение ее в воздухе. Ударная волна способна формировать новые очаги взрывоопасных концентраций смазочного масла в воздухе с переходом взрыва в детонацию. [c.13]

Само по себе повышение давления, возникающее во фронте ударных волн, с точки зрения механической прочности деталей двигателя, не представляет особой опасности, так как вмт эти пики давления дей-ствуют в виде крайне ко-ротких импульсов, для- < -щихся менее одной деся- титысячной доли секунды. [c.69]

Измеряется зависимость этих величин от координаты представляющей расстояние данной точки от фронта ударной волны. Связь между г и врем1 нем I определяется соотношением и = с1х/1И. [c.78]

Следует заметить, как только горючая смесь в областях КК начнет расширяться, а в Л сжиматься, волны расширения и сжатия начинают распространяться в сторону плоскости ВВ, достигают ее и искагкают фронты ударной волны ВВ. [c.28]

Таким образом, условие потери устойчивости фронтом воспламенения является одновремегао условием неустойчивости и фронта ударной волны, т е. в игоге-всего комплекса, образующего детонацию. [c.28]

Обычно детонационная волна возникает как результат местного взрыва в горючей смеси. В области взрыва развиваются весьма высокие давления и от нее устремляется очень сильная ударная волна. При прохождении через холодную горючую смесь эта волна, как указывалось выше, вызывает значительный разогрев газа и может довести его до воспламенения. Именно в этом случае за фронтом ударной волны следует область горения, образующая в совокупности с ударной волной волну детонационную. Так как вблизи центра взрыва скорость распространеняя волны и интенсивность ее очень велики, то относительные скорости газа в начале области горения и в конце ее близки между собой и существенно ниже критической скорости [c.222]

В заключение исследуем движение газов за фронтом волны. Выше были получены основные соотношения, характеризующие газовый поток, проходяпщй через область скачка детонации пли пламени с неподвижным фронтом, т. е. в обращенной схеме. Рассмотрим теперь, какой вид приобретут все соотношения, если перейти к нормальной схеме, когда газ неподвижен, а в нем распространяется волна детонации или горения со скоростью В этом случае за фронтом ударной волны следуют еще не воспламенившиеся частицы газа со скоростью [c.229]

Как видно, при динамическом сжатии в отличие от статического давление и температура оказываются функционально связанными между собой. Это усложняет исследования, проводимые в условиях действия ударных волн. Во фронте ударной волны имеют место также сильные сдвиговые микродеформации. После сжатия происходит снятие достигнутых давлений и температур волнами разрежения процесс разгрузки является адиабатическим. Большим достоинством динамического способа создания давления является то, что можно достичь очень больших степеней сжатия так, в ударных волнах можно получать давление порядка нескольких сотен ГПа, что пока недостижимо в области статических давлений для сколько-нибудь значительных объемов сжатого вещества. Например, при использовании в качестве заряда сплава тротила с гексогеном в соотношении 40 60, который имеет скорость детонации 7,90 км/с, в ЫаС1, Си и У развиваются давления 54,7, 184 и 465 ГПа соответственно. [c.213]

В однородном в-ве Д. распространяется обычно с пост, скоростью в нек-рых пределах она изменяется с измеие1шем плотности ВВ и размеров заряда. Если наименьший размер заряда (напр., диаметр удлиненного цилиндра) меныис нек-рого критич. значения, то ВВ, сжатое во фронте ударной волны, разбрасывается раньше, чем завершится хим. р-ция, и устойчивое распространение Д. становится невозможным. В газообразных взрывчатых смесях распространение Д. возможно лишь при условиях, когда конц. горючего газа (или паров горючей жидкости) находится в известных пределах, зависящих от хим. природы компонентов смеси, давл. и т-ры. [c.152]

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]

ДЕТОНАЦИЯ (от ср.-век. лат. detonatio - взрыв, лат. detono-гремлю), распространение со сверхзвуковой скоростью зоны быстрой экзотермич. хим. р-ции, следующей за фронтом ударной волны. Ударная волна инициирует р-цию, сжимая и нагревая детонирующее в-во (газообразную смесь горючего с окислителем), конденсированное ВВ. Фронт ударной волны и вона р-ции образуют в комплексе детонац. волну. Выделяющаяся при р-ции энергия поддерживает ударную волну, обеспечивая самораспространение процесса. [c.27]

Диафрагма между секциями разрывается самопроизвольно (при постепенном увеличении давления в первой секции вследствие подачи в нее толкающего газа) или спец. устройством, напр, бойком, вылетающим из пружинной пушки. После разрыва диафрагмы образуются ударная волна, распространяющаяся в секцию низкого давления, и юлна разряжения, идущая в противоположном направлении. Во фронте ударной волны происходит р.езкий скачок давления (до сотен атм, или 10 Па) и т-ры (до тысяч К), после к-рого наблизда-ется длительное плато , т. е. давление и т-ра сохраняют постоянное значение. Ударная волна отражается от стенки трубы в отраженной волне значения т-ры и давления выше, чем в падающей. Наличие плато, сохраняющегося вплоть до прихода вторичных волн,- осн. достоинство У. т. м., так как это позволяет изучать явления при т-рах тысяча - десятки тысяч и выше фадусов, продолжающиеся от долей микросекунды до одной или неск. миллисекунд. Причем наблйдения и измерения можно проводить в падающей или(и) отраженной уд ной волне. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология