Оценка скорости детонации при диаметрах зарядов, близких к критическим

Инженерный журнал: наука и инновации

# 3·2017 1

УДК 662.215.12 DOI 10.18698/2308-6033-2017-3-1600

Оценка скорости детонации при диаметрах зарядов,

близких к критическим

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Предложена система уравнений, связывающих параметры состояния и движения

реакционного потока на звуковой поверхности и ударном фронте сферической

формы детонационной волны в цилиндрическом заряде, диаметр которого близок

к критическому. С использованием упрощающих допущений получено в безразмер-

ном виде уравнение для скорости неидеальной детонации как функции диаметра

заряда. Критические условия устойчивого распространения детонации определе-

ны как граница области существования решения этого уравнения. Выявлен без-

размерный комплекс, сильно влияющий на скорость неидеальной детонации, и его

значения, определяющие критический диаметр детонации в зависимости от до-

полнительных характеристик взрывчатого вещества. Этот комплекс представ-

ляет собой отношение временного масштаба отвода энергии к временному мас-

штабу выделения энергии.

Ключевые слова:

неидеальная детонация, критический диаметр, расширение

трубки тока, градиент радиальной составляющей, массовая скорость, сфериче-

ский ударный фронт, уравнение формальной кинетики

Введение.

Изучение механизмов взрывных процессов, методов

повышения эффективности использования энергии взрывчатых ве-

ществ (ВВ) и улучшения характеристик этих веществ до настоящего

времени является предметом научных исследований [1–6]. Способ-

ность претерпевать устойчивые детонационные превращения в заря-

дах практически реализуемых диаметров, или детонационная спо-

собность, является одной из важнейших характеристик энергетиче-

ского материала.

По представлениям, изложенным впервые в работе [6] В.С. Ро-

зинга и Ю.Б. Харитона, детонационная способность определяется со-

отношением времени реакции в детонационном фронте («времени

практического завершения во фронте детонационной волны»)

времени разброса ВВ («рассеяния реагирующего вещества по всем

направлениям») θ. Согласно [6], «устойчивый детонационный режим

может иметь место во взрывчатом веществе или газовой смеси» лишь

при условии

< θ, т. е. необходимым условием существования этого

режима является

θ 1,

где

θ θ / τ.

Для практики важно знать не только это необходимое условие

устойчивой детонации, но и достаточное условие (критические усло-