A detonáció robbanóanyagok - 4. oldal
4. oldal az 32
A detonáció robbanóanyagok
Teljesítmény formájában robbanásveszélyes átalakítások ipari robbanóanyagok detonációs. Ez jelenti a önfenntartó folyamat mozgó szuperszonikus sebességgel robbanásveszélyes lökéshullám (nyomáshullám), amelyhez egy kémiai konverziós szer. Pulse a kialakuló kémiai reakciót általában lökéshullám izgatott a robbanás a detonátor sapka vagy az EB, azaz közbenső detonátor. Ily módon egy kémiai reakció eredményeként következik be a adiabatikus kompresszió és a fűtés az anyag a sokk elől. A komplex a sokk elől, és a kémiai reakció zóna neve detonációs hullám.
A kapcsolat lehet a tíz atmoszféra (robbanásveszélyes gázkeverék), hogy több százezer típusú BB, a nyomás a sokk elől (robbanóanyagok). A stacionárius állapotban, a detonációs elülső terjedési sebessége különböző robbanóanyagok tartalmazhat 1-től 10 km / s. Során felszabaduló hő a detonáció forma kémiai átalakítás, kompenzálja a veszteséget az energia eléri a nyomó mozgás és egy anyag, amely az állandóság a detonációs hullám paramétereket. Hangsúlyozni kell, hogy a detonációs sebessége független a kezdeti impulzus értéket; és ez egy jellemző állandója BB. kezdeményező díj része a kiindulási pont, hogy szaporítsa a robbanás egy fix rész az úgynevezett bizonytalan sebességét detonáció.
Elméleti alapjai detonációs rakták végén a tizenkilencedik század, VA Michelson (Oroszország), DL Chapman (Anglia) és E. Jouget (Franciaország). A matematikai modell által létrehozott közülük nem veszi figyelembe a kinetikai kémiai reakciók a detonációs hullám és a sokk első hivatalosan képviselteti magát a felületi folytonossági hiány, amely elválasztja a kezdeti robbanás a robbanó termékeket.
Exoterm reakció által gerjesztett mechanikai sokk, ami továbbítja a reaktáns réteg a szomszédos réteghez, terjed, mint egy nyomáshullám. Egy ilyen eljárás csak akkor lehetséges, azzal a feltétellel, hogy a kémiai reakció befejeződik, mielőtt a nyomás csökkenni fog, mivel a mentesítés hullám jön a szabad felület a hangsebesség. Egy ilyen forgatókönyv csak akkor lehetséges, nagyon nagy nyomáson, amikor a nyomáshullám halad a lökéshullám. Így, a detonációs reprezentálható kombinációja egy lökéshullám egy kémiai reakció zónában.
Lökéshullám gerjeszti a reakció az anyag, és a reakció növeli a lökéshullám, amíg az egyensúly jön létre a továbbított és a szétszórt energia nem található helyhez kötött állapotban a detonációs hullám. Vizsgálata folyamatok folyamatos hullám az egydimenziós esetben a feladat a hidrodinamikai elmélete detonáció. Tekintettel energia után robbanás, az alap közötti kapcsolatok a kezdeti és végső állapotát az anyag paramétereit, valamint a robbanási sebesség és a tömeg sebessége a kémiai konverziós termékek a front mögött a megmaradási törvények tömeges, lendület és az energia a hullám.
Függetlenül Ya.B. Zeldovich, J. Neumann, W. Doering javasolt modell egy detonációs hullám, amely figyelembe veszi a kémiai konverziós zóna (zóna „kémiai tüske”) IV a végső termékeket. Ezzel összhangban a modell, az eredeti BB kezdeti paraméterek p0. V0 (4. ábra) össze van nyomva a sokk elől (B pont) bomlik, és elhagyja a reakciózóna (C pont) sebességgel csökkentett értékével u, egyenlő a gázelegy sebessége robbanás termékek. Abban az esetben, egydimenziós áramlási törvényei tömegmegmaradás és lendület van rögzítve az alábbiak szerint:
ahol P0 és P - a kezdeti nyomás és a nyomás px rendre; r 0 = 1 / v0, r = 1 / v - illetve a kiindulási denzitása PM és PV sűrűsége.
Az energiamegmaradás törvényének van írva, mint:
ahol E, E0 - rendre fajlagos belső energia a végső és kezdeti állapotok. Egyenlet (1,16) az egyik a sokk adiabatikus egyenlet rögzítési formák Hugoniot MF.
4. ábra reakcióvázlat detonációs elöl: D - a terjedési sebessége a detonációs hullám; u - PV sebesség.
A P-V-diagramja detonációs hullám, 5. ábra, a kezdeti állapot megfelel a pont a, BB sokk első kompressziós - pont B. Az exoterm reakciót a BB, amelynek kezdetét a sokk elől (B pont) befejezi a felszínen a Chapman-Jouget ábra. 4, vagy a C pont, 5. ábra. C pont az a pont, Jouget vagy Chapman-Jouget; Úgy fekszik az adiabatikus robbanás termékek (Hugoniot adiabatikus). A folyamat az átalakítás kíséri expanziós MF, MF ezért nyomásesés: Nyomás Jouget RJ majdnem fele davAdiabaticheskomu összenyomható anyag felelős vonal AB, 6. ábra egy nagyon kis képest dőlése a vízszintes tengely, jelezve, rendkívül kis idő tömörítés és egy kis vastagsága a tömörített réteg. Sun Chemical zóna megfelel a nyomás csökkenése része görbe. C pont felel meg az a pont Jouget, része ezen a ponton túl jellemzi a nyomásesés a bővülő PD.
Így, az anyag a detonációs hullám halad egymás után az összes Államokban az útvonalon ABC kompressziós zóna a lökéshullám nagyon kicsi (körülbelül 0,1 mikron), a kémiai reakció terület függ a kémiai és fizikai tulajdonságai a robbanóanyag és a szélessége 0,5 mm (az ólom-azid ) 10 mm (a TNT és tetril). Az az időtartam egy nagy sűrűségű kémiai spike flegmatizált hexogén
(2,5 ± 5) · 10 -9 másodpercen keresztül maximális nyomáson hullám - 40 GPa.