Структура детонационной волны

Зависимость скорости детонации от различных факторов

Лекция № 4

ДЕТОНАЦИЯ, УСЛОВИЯ ЕЁ РАСПРОСТРАНЕНИЯ.

В 1881 году французскими учеными было сделано открытие детонации в газах (распространение процесса горения в газах со сверхзвуковыми скоростями 2÷3 км/с. Этот быстрый процесс горения был назван «фальшивым горением», или детонацией (от французского «Detonner»: фальшивить, звучать не в тон).

Детонация - устойчивая форма взрывчатого превращения ВМ, самораспространяющийся физико-химический процесс, механизмом передачи энергии которого является ударная волна.

В отличие от ударной волны детонационная волна распространяется с постоянной скоростью. Это объясняется тем, что уравнение сохранения энергии детонационной волны имеет вид:

E_J-E₀=½(P_J+P₀)(V₀-V_j)+Q_V

где: Q_V – теплота химических реакций.

Первое слагаемое – изменение внутренней энергии вследствие сжатия (характерно для ударной волны); второе слагаемое – изменение внутренней энергии за счет химического превращения системы.

Остальные закономерности выведенные для ударной волны (закон сохранения массы, количества движения) справедливы для детонационной волны.

Параметры с индексом j принадлежат продуктам детонации в плоскости Чепмена-Жуге.

В структуре детонационной волны:

→W →D W₀=0

Продукты детонации

Зона химической реакции

Исходное ВВ

J

Поверхность, разделяющая зону химической реакции и продуктов детонации при стационарной детонации называются поверхностью Чепмена-Жуге.

Зельдович и другие ученые одновременно теоретически рассчитали существование области повышенных давлений – химического пика. Причем Р₁=2Р_j

Учитывая, что P_j»P₀.

Основные параметры детонационной волны описываются следующими зависимостями:

D=W_j+C_j; P_j=

Где К – показатель изоэнтропы Кρ

Энергетические характеристики детонации зависят от теплоты взрыва и количества газообразных продуктов детонации, их средней молекулярной массы: для идеальных газов:

D=

Для конденсированных ВВ существует целый ряд приближенных методов.

Например, по методу Авакяна:

D_1,6=643м/с

Дата добавления: 2014-01-07