КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Свойства одномерной детонации
Уравнение адиабаты Гюгонио для детонационной волны имеет вид , (1) где q – энерговыделение, вызванное химическими превращениями на фронте волны, отнесённое к единице массы газа. Для идеального газа уравнение (1) можно записать в следующем виде . (2) Условие возникновения детонационной волны математически сформулировали Д. Чепмен и Е. Жуге. Условие ЧЖ имеет вид: или . (3) где DD – скорость перемещения фронта детонационной волны; С2 – скорость звука в продуктах детонации при давлении Р2; u2 – скорость перемещения газообразных продуктов относительно фронта. Это условие означает, что для самоподдержания детонации требуется, чтобы 1) непосредственно за фронтом находилась зона химического реагирования; 2) перемещение продуктов взрыва относительно фронта происходило с местной скоростью звука. Применяя уравнения (2) и (3) и законы сохранения массы и количества движения, получим (4) где МS = D / C1 – число Маха для ударной волны. Чтобы выполнялось условие Чепмена–Жуге, подкоренное выражение (4) должно быть равным нулю. В результате получим . (5) Это уравнение определяет энергию, которая нужна для возникновения детонации с заданным числом Маха МD = DD /C1. Расчёт свойств детонационной волны сводится к решению системы уравнений, включающих в себя три уравнения законов сохранения, уравнение термического состояния, уравнение условия Чепмена–Жуге и уравнение, описывающее термическое равновесие. Для МD > 4 получены приближенные, но достаточно точные формулы для параметров детонационной волны , , , (6) , . где k2 – показатель адиабаты для продуктов химического превращения. Математическое описание одномерной детонации, основанное на идеях Д. Чепмен и Е. Жуге, не отражает особенностей химических превращений.
Более точное описание предложено Я.Б. Зельдовичем, фон Нейманом и В. Дёрингом. Теория детонации ЗНД предполагает, что 1) течение газов одномерно; 2) потери в газе на трение отсутствуют; 3) фронт рассматривается как сильный газодинамический разрыв; 4) непосредственно за фронтом химическое превращение отсутствует, оно начинается лишь спустя некоторый период, во время которого при высоком давлении и температуре с конечной скоростью идёт накопление химически активных веществ; 5) химическая реакция рассматривается как необратимый процесс, который монотонно развивается, стремясь к завершению на некотором расстоянии позади ударного фронта. Одномерные теории определяют средние параметры детонации, в основном, для частных задач. В общем случае детонация многомерна и резко нестационарна. Во взрывчатой системе возникают вторичные и отраженные волны давления, влияющие на состояние газа и на химические превращения в нём. Экспериментально обнаружены такие сложные явления как спиновая (вращающаяся) и галопирующая (пульсирующая) детонация.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 577; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |