Детонация спиновая

Теория Чу состоит в линейном анализе колебаний газового столба под действием вращающегося источника тепла (спиновая детонация). Найденные частоты колебаний, значения наклона винтового следа на стенке трубы и многие другие свойства мод колебаний согласуются с экспериментом. Однако пока еще не существует теории, позволяющей ответить на вопрос о том, почему вместо плоской детонации наблюдается спиновая. [c.223]

Фотографирование спиновой детонации на одну пленку через две продольные щели в трубе, отстоящие друг от друга на 90°, дает два параллельных следа с отставанием гребней волн на или периода. Подтверждая наличие винтообразной траектории волны, этот опыт свидетельствует также о случайном направлении вращения головы спина . [c.349]

При фотографировании спиновой детонации на пленку,движущуюся параллельно оси трубы, через поперечную щель получается зигзагообразный след, свидетельствующий о наличии узкого светящегося шлейфа, следующего за головой спина. [c.349]

При спиновой детонации на стенках трубы отлагается спиральный след пыли с шагом детонационного снина. Это означает, что голова спина представляет участок ударной волны, движущийся вместе с потоком частиц по винтовой траектории. Это подтверждается также винтовой линией обреза осколков стеклянной трубы при спиновой детонации [54, стр. 383]. [c.349]

Используя друг)то эмпирическую зависимость, связывающую шаг спиновой детонации р и диаметр трубы. [c.319]

Пределы горения и детонации при уменьшении диаметра трубы, в общем случае наступают вследствие увеличения теплопотерь в стенки с единицы реагирующей массы в зоне реакции пламени. На пределах детонации детонационная волна имеет спиновую структуру. Элементом, обеспечивающим стационарное распространение детонационной волны по смеси, по К. И. Щелкину, является излом ударной волны, распространяющейся с большей скоростью но сравнению со скоростью детонационной волны по оси трубки. Чем больше геометрический размер этого излома, тем за более продолжительное время будет рассасываться через торцы излома сжатая в этом изломе смесь в окружающую среду, сжатую плоской ударной волной. Следовательно, в смесях с большим временем химической реакции период индукции сможет заканчиваться до момента полного истечения сжатой смеси из излома волны. [c.182]

Б опыте 8 наблюдалось винтообразное вспучивание, вероятно, вследствие протекания спиновой детонации. [c.132]

Фиг. 53 изображает спиновую детонацию. Эта картина представляет продолжение взрыва, показанного на фиг. 48, после того, как устойчивая детонационная волна прошла около 25 см от левого края указанного снимка, на котором можно уже заметить зарождение спина. Фотография получена с помощью специального фотоаппарата для высокоскоростных съемок, разработанного Фрэзером [95]. Она показывает не только извилистый путь вращающегося фронта пламена (44 300 оборотов в секунду), но также две системы пересекающихся полос, производящих в своих точках пересечения впечатление горизонтальных полос, или хвостов , выходящих из впадин криволинейного пути пламени. Эта картина выглядит так, как если бы детонация состояла из серии частичных взрывов, следующих друг за другом с удвоенной частотой спина. Полосы в направлении вперед могли бы тогда представлять собой светящиеся частицы, движущиеся вперед позади фронта волны, а полосы в направлении назад — волны сжатия, движущиеся против потока продуктов горения [95]. [c.252]

Фиг 53. Спиновая детонация Бон, Фрэзер и Уилер), [c.254]

Щелкин [140] и его сотрудники показали экспериментально, что спиновая детонация наблюдается при составе смеси, близком к пределам детонации. При этом вовсе не требуется, чтобы косой фронт занимал все сечение трубы. Достаточно, чтобы небольшая плош,адка была расположена под углом к направлению распространения. Путь такой площадки и образует характерную для спина винтовую линию. [c.294]

Особая склонность спиновой детонации к распаду, помимо приведенных на рис. 251 опытов, была продемонстрирована и в опытах [54] — рез-1 им спадом скорости распространения и исчезновением спиновой струк- уры при прохождении детонационной волны во влажной смеси состава [c.349]

Это же наблюдение в прпменоннп к спиновой детонации обсуждается в главе 6. Следовательно, можно установить связь между сппноовй детонацией и искривленными ламинарными пламенами. [c.247]

В работе [177] был предложен следовый метод изучения неустойчивого горения. Сущность его состоит в том, что в исследуемом ЖВВ (в работе [177] это был нитрогликоль) растворяется ничтожное количество (0,01—0,02%) красителя, например нигрозина (черный органический краситель). После сжигания ЖВВ с такой добавкой на стенках стаканчика остается след, восцроизводя-щий форму движения пламени и отражающий его взаимодействие с потоком оттекающих паров ВВ. Аналогичный метод наблюдений применяется при исследовании ударных волн и спиновой детонации. [c.227]

Как ВИДНО ИЗ приведенной на рис. 252 схемы фоторегистрацни, прн этом предполагается параллельность (в развертке пути по времени) следа распространения фронта ударной волны и следующей за ним светящейся зоны реакции, так что регистрируемое расстояние точкп самовоспламенения от фронта реакции (а на рис. 252) представляется и как расстояние между фронтом ударной волны и зоной реакции в самой детонационной волне. В действительности же, по аналогии с фоторегнстра-циями рис. 251, перед отражением ударной волны от торца трубы нламя распространяется с затухающей скоростью, например, как это схематически намечено на рис. 252 линией 3, так, что расстояние а представляет интервал между фронтом ударной волны и зоной реакции не в стационарной детонационной волне, а только иосле ее распада, в процессе ее затухания. Естественно, что это расстояние может изменяться в широких пределах в зависимости от степени затухания детонационной волны к моменту отражения ударной волны от торца трубы. На основании всех опытов по отражению ударной и детонационной волн от торца трубы следует, таким образом, признать, что в стационарной детонационной волне,в том числе и спиновой у пределов детонации,имеет место практически полное совпадение фронтов воспламенения и ударной волны. [c.348]

Как было отмечено почти одновременно рядом исследователей, детонационный спин обязательно возникает у пределов детонации, независимо от того, чем вызвано приближение к пределу—разбавлением одним из реагируюищх компонентов (собственно, концентрационные пределы детонации), или инертным газом, т. е. снижением парциального давления реагирующей смеси, или же снижением общего давления [24, 25, 55]. В дальнейшем это было подтверждено в опытах [22], получивших на пределах детонации в смесях водорода фоторегистрации тождественные с регистрациями детонационной волны в смеси окиси углерода с кислородом — классическом объекте первых исследований детонационного спина (срав-нп фото на рис. 253, а, б, в). Наконец, Трошиным были получены фоторегистрации типичной спиновой детонации в смеси 2Н2 0 , но у нижнего предела по давлению, соответствующего диаметру трубы — Рпред = = 45 мм рт. ст. в трубе с (I — 22 мм и / ред = 330 мм рт. ст. при с = 4 мм (рис. 253, г и д). [c.349]

В качестве исключения отмечается спиновая детонация распада С2112, для которой [54, стр. 42]. [c.349]

Рис. 253. Образцы фоторегистраций спиновой детонации п —2С0г + Ог [54] 6 —Нг + 40г е — 20% Нг + 80% воздуха 22] , — 2Нз + Ог Ро = 45 м.н рт. от. (I = 22л(л1 д —2 Нг+0, рс = 330 лл рт, гт, с1 мм.

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]

Схемы Беккера [46], Иоста [92, стр. 206], Льюиса и Эльбе [107, стр. 624] представляют различные варианты трактовки спиновой детонации, как периодического замедления и ускорения пламени и ударной волны, которое в схемах Беккера и Иоста обусловлено относительным их удалением и сближением в пространстве, в схеме Льюиса ж Эльбе — уменьшением и увеличением поверхности пламени и объемной скорости горепия, вследствие периодического изменения наклона фронта пламени. Но в основе всех этих схем лежит неприменимая к стационарной детонации гипотеза о разделении в пространстве ударной волны и пламени. Отметим, что привлекаемые в качестве экспериментального обоснования этой гипотезы — шлирен-фотография Бона самовоспламенения перед фронтом ударной волны, или же опыты Льюиса и Эльбе (упоминавшиеся на стр. 347) — относятся не к стационарному режиму спиновой детонации, а либо к ее возникновению, либо к нестационарному режиму горения. [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]

В ряду нерешенных задач отмечается ...выяснонне режима горенпя газа, воспламеняемого изломом (косой детонационной волной), движущимся по спи-рали определенпе размеров косой волны (которую мы полагаем малой) и границ существования спиновой детонации ... [8, стр. 149]. [c.353]

Связь детонационного спина с колебаниями газа за фронтом детонационной волны получает прямое подтверждение в опытах Мурадьяна и Гордона [14], — появление регулярных колебаний давления у пределов детонации. Как видно из рнс. 255, они появляются с установлением стационарного режима, характеризующего спиновую детонацию, и длятся, подобно полосам в зоне послесвечепия, значительное время после прохождения фронта ударной волны. Частота этих вибраций зависит от состава смеси (т. е. от скорости детонации в соответствии с уравнением (22. 11). Теми же авторами было показано соответствие наблюдаемых частот колебаний давления с частотой снина, вычисленной по схеме Фея [83]. [c.354]

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]

Н. Н. Семенов 41] указывает, что спиновая детонация всегда наблюдастсй в гладких трубах вблизи пределов детонации. Существуют пределы детонации по составу смеси, давлению и диаметру трубы. Хотя скорость детонации не зависит от кинетики химических реакций, ряд явлений теснейшим образом связан с нею, и особенно это относится к пределам детонации. Как показала рас- [c.100]

Исследовалась структура слоевой детонации. Предварительные данные показывают, что для частиц крахмала Mira Gel лидирующая ударная волна имеет тройную точку с ножкой Маха. Для пылей пшеницы и древесины, возможно, существует многоголовая спиновая структура. [c.194]

Такое самовоспламенение перед фронтом пламени никогда не наблюдается при отражении самой спиновой детонационной волны от торца трубы, как в опытах II и V на рис. 251, что показывает отсутствие заметного разрыва между фронтами ударной волиы и реакции в спиновой детонационной волне. Следует, однако, заметить, что именно в той же работе [24], в противоречии с наблюдениями, было высказано предположение о существовании двух типов детонации, из которых один, классический, характеризуется полным совпадением фронтов ударной волны и реакции, а второй, спиновая детонационная волна, свойственная пределам детонации, — конечным разрывом между фронтами пламени и ударной волны, как следствие конечной задержки воснламене-иия данной смеси в ударной волне . Аналогичное представление, но не связанное непосредственно с химико-кинетическими соображениями, было сформулировано в работе Бона [54, стр. 66]. [c.347]

Рис. 253. Образцы фоторегистраций спиновой детонации а —2С0г + Ог [54] 16 —Нг + 40г в — 20% Нг + 80% воздуха 22] , — 2Н- + 0 Vo рт. ст. d — 22 лш д —2 H2+0 P = 330 мм рт. ст.

Главное свойство спиновой детонации — определенная связь между частотой спина и диаметром трубы, обусловлена тем, что наблюдаемые цульсацип свечения за фронтом волны отражают собственные колебания [c.353]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология