Исследование структуры стационарных детонационных волн в прессованных взрывчатых веществах
Диссертация
Объяснение полученных экспериментальных результатов с точки зрения моделей детонации, учитывающих конечную ширину фронта ударной волны. Нормальный режим детонации1. 4. Обоснование правила отбора скорости детонации в модели ЗНД. Пересжатый и недосжатый режимы детонации. Основные результаты диссертации. Глава 4. Обсуждение результатов4. 1. Границы применимости модели ЗНД для описания детонации… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Теоретические модели детонации. Экспериментальные методы исследования структуры детонационной волны
- 1. 1. История открытия явления детонации. Гидродинамическая теория детонации Чепмена-Жуге
- 1. 2. Классическая теория детонации
- 1. 3. Структура детонационной волны в модели ЗНД
- Нормальный режим детонации
- 1. 4. Обоснование правила отбора скорости детонации в модели ЗНД. Пересжатый и недосжатый режимы детонации
- 1. 5. Детонация реальных ВВ. Обобщение классической теории детонации на случай конденсированных ВВ
- 1. 6. Модели детонации, учитывающие конечную ширину фронта ударной волны
- 1. 7. Экспериментальные методы исследования структуры детонационной волны
- 1. 8. Задачи исследования
- Глава 2. Объекты и методы экспериментального исследования
- 2. 1. Объекты исследования 53 2−2. Регистрация профилей массовой скорости 56 2.3. Измерение скорости детонационной волны
- Глава 3. Результаты экспериментов
- 3. 1. TNETB
- 3. 2. Крупнодисперсный гексоген
- 3. 3. Мелкодисперсный гексоген
- 3. 4. Октоген
- Глава 4. Обсуждение результатов
- 4. 1. Границы применимости модели ЗНД для описания детонации гетерогенных ВВ
- 4. 2. Особенности разложения гетерогенных ВВ
- Горячие точки"
- 4. 3. Зависимость удельного объема эффективных очагов реакции от начальной плотности заряда
- 4. 4. Зависимость доли ВВ, реагирующего во фронте ударной волны, от начальной плотности заряда
- 4. 5. Объяснение полученных экспериментальных результатов с точки зрения моделей детонации, учитывающих конечную ширину фронта ударной волны
- Основные результаты диссертации
Список литературы
- Михельсон В.А. О нормальной скорости воспламенения гремучих газовых смесей // Учен, зап Имп. Моск. ун-та, отд. физ.-мат, — 1893,-Вып. 10.- С. 1−92.
- Chapman D.L. On the rate of explosions in gases // Philos. Mag.- 1899.-V.47.- P.90−104.
- Jouget E. On the propagation of chemical reaction in gases // J. Math. Pure and Appl.- 1905.- V.7.- P.347−425- et 1906.- V.2.- P.5−86.
- Rankine W. On the thermodynamic theory of waves of finite longitudinal disturbance // Philosophical Transactions of the Royal Society (London).-1870.- V.160.- P.277−288.
- Hugoniot H. Sur la propagation du mouvement dans les corps etrspecialement dans les gaz parfaits // Journal de l’Ecole Polytechnique.-1889.- V.158.- P. l-126.
- Зельдович Я.Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. 2-ое изд.- М.: Наука, 1966.-688 с.
- Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко. Изд. 3-е, перераб. В 2 т. -М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002.
- Ландау Л., Лифшиц Е. Курс теоретической физики (в 10 тт.) Т.6. Гидродинамика. М. гФИЗМАТЛИТ, 2001. — 736 с.
- Зельдович Я.Б. К теории распространения детонации в газообразных системах // Журнал экспериментальной и теоретической физики.-1940.- Т. 10, вып. 5. С.542−568.
- Von Neumann J. Theory of detonation waves // Office of Scientific Research and Development Rept.- 1942.- Division B. Section B-l. Serial № 238.
- Doring W. Uber der detonation vergang in gases // Ann. Phys.- 1943, — V.43, № 5.- P.421−436.
- Гриб А.А. Влияние места инициирования на параметры воздушной ударной волны при детонации взрывчатых газовых смесей // Прикладная механика и математика.- 1944.- Т.8. С.273−286.
- Зельдович Я.Б., Компанеец А. С. Теория детонации М.: Гостехиздат, 1955.- 268 с. 14.3ельдович Я.Б., Ратнер С. Б. // Журнал экспериментальной и теоретической физики.- 1941.- Т. 11, № 1.- С. 170−183.
- Cook М.А. The Science of High Explosives. New York: Reinold, 1958.407 p.
- Ewans M.W., Ablow C.M. Theories of detonation // Chemical Reviews.-1961. V.61, № 2.- P.129−178.
- Альтшулер JI.B., Ашаев B.K., Балалаев B.B., Доронин Г. С., Жученко B.C. Параметры и режимы детонации конденсированных ВВ // Физика горения и взрыва.- 1983.- Т.19, № 4, — С.153−159.
- Альтшулер Л.В., Балалаев В. В., Доронин Г. С., Жученко B.C., Обухов А. С. Особенности детонации флегматизированных ВВ // Журнал прикладной механики и технической физики.- 1982, — № 1. С.128−131.
- Альтшулер JI.B., Рязанов В. Т., Сперанская М. П. Влияние тяжёлых примесей на режимы детонации конденсированных ВВ // Журнал прикладной механики и технической физики.- 1972.- № 1.- С.122−125.
- Альтшулер JI.B., Жученко B.C., Имховик Н. А., Меньшов И. С. Механизм детонации флегматизированных взрывчатых веществ // Химическая физика.- 1999.- Т.18, № 11.- С.69−71.
- Гогуля М.Ф., Долгобородов А. Ю., Бражников М. А. Тонкая структура детонационных волн в смесях октогена с алюминием // Химическая физика.- 1998.- Т.17, № 1.- С.41−44.
- Имховик Н.А., Соловьев B.C. Термодинамический расчет параметров детонации смесей ВВ с алюминием // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация: Материалы IX Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву.- Черноголовка, 1989.- С.33−36.
- Imkhovik N.A., Soloviev V.S. Oxidation of Aluminium Particles in the Products of Condensed Explosives Detonation // In: Proc. of XXI Intern. Pyrotechnics Seminar.- Moscow, 1995.- P.316−331.
- Альтшулер JI.B., Жученко B.C., Имховик H.A., Меньшов И. С. Режимы недосжатой детонации конденсированных ВВ // Химическая физика.-2001.- Т.20, № 8.- С.12−18.
- Щелкин К.И., Трошин Я. К. Газодинамика горения.- М.: Изд-во АН СССР, 1963.- 256 с.
- White D.R. Turbulent structure of gaseous detonation // Phys. of Fluids.-1961.- V.4, № 4.- P.465−480.
- Дремин A.H., Савров С. Д., Трофимов B.C., Шведов K.K. Детонационные волны в конденсированных средах.- М.: Наука, 1970.164 с.
- Вильямс Ф.М. Теория горения.- M.: Наука, 1971.- 616 с.
- Зверев И.Н., Смирнов Н. Н. Газодинамика горения.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.- 307 с.
- Фикетт У. Введение в теорию детонации. М.: Мир, 1989, — 216 с.
- Альтшулер JI.B. Применение ударных волн в физике высоких давлений //Успехи физических наук.- 1965. Т.85, № 2.- С. 197−258.
- LASL Explosive Property Data / Ed. by T.R. Gibbs, A. Popolato.- Berkeley: University of California Press, 1980.
- Воскобойников И.М., Кирюшкин A.H. и др. // В сб.: Доклады 1 Всесоюзного симпозиума по импульсным давлениям.- М.: ВНИИФТРИ, 1974.- Т.1.- С.42−49.
- Гогуля М.Ф., Долгобородов А. Ю. // Химическая физика.- 1994.- Т.13, № 12.
- Гогуля М.Ф. Температуры ударного сжатия конденсированных сред.-М.: МИФИ, 1988.
- S.N.Lubyatinsky, B.G.Loboiko. Density effect on detonation reaction zone length in solid explosives // Shock Compression of Condensed Matter -1997. New York: Woodbury, 1998. — P.743−746.
- Ашаев B.K., Доронин Г. С., Левин А. Д. // Физика горения и взрыва.-1988.-№ 1.- С.95−99.
- Похил П.Ф., Мальцев В. М., Зайцев В. М. Методы исследования процессов горения и детонации.- М.: Наука, 1969.- 301 с.
- Hayes В. Particle-velocity gauge system for nanosecond sampling rate of shock and detonation waves // Review of Scientific Instruments.- 1981.-V.52, № 4.- P.594−603.
- Burrows K., Chilvers D.K., Gyton R., Lambourn B.D., Wallace A.A. Determination of Detonation Pressure Using a Manganin Wire Technique // The 6th Symposium (International) on Detonation.- Washington, 1976.-P.625−636.
- Канель Г. И., Разоренов С. В., Уткин А. В., Фортов В.Е, Ударно-волновые явления в конденсированных средах.- М.: Янус-К, 1996, — 408 с.
- Альтшулер JI.B., Доронин Г. С., Жученко B.C. // Физика горения и взрыва.- 1989.- Т.25, № 2.
- Дорохин В.В., Зубарев В. Н., Орекин Ю. К. и др. // Физика горения и взрыва.- 1985.- Т.21,№ 4.
- Дорохин В.В., Зубарев В. Н., Орекин Ю. К. и др. // Физика горения и взрыва.- 1988.- Т.24,№ 1.
- Barker L.M., Hollenbach R.E. Laser interferometer for measuring high velocities of any reflecting surface // J. Appl. Phys.- 1972.- V.43, № 11.-P.4669−4675.
- Asay J.R., Barker L.M. Interferometric measurement of shock-induced internal particle velocity and spatial variations of particle velocity // J. Appl. Phys.- 1974.- V.45, № 6.- P.2540−2546.
- Уткин A.B., Першин C.B., Фортов В. Е. Изменение структуры детонационной волны в 2', 2', 2'- тринитроэтил-4,4,4-тринитробутирате с ростом начальной плотности // Доклады Академии Наук.- 2000.-Т.374, № 4.- С. 486−488.
- Bloomquist D.D., Sheffild S.F. Optically recording interferometer for velocity-measurements with subnanosecond resolution // J. Appl. Phys.-1983.- V.54, № 4.- P.1717−1722.
- McMillan C.F., Goosman D.R., Parker N.L., Steinmetz L.L., Chau H.H., Huen Т., Whipkey R.K., Perry S.J. Velocimetry of fast surfaces using Fabry-Perot interferometry // Review of Scientific Instruments.- 1988.-V.59, № 1.- P.1−21.
- Власова Г. В., Михайлов A.JI., Поклонцев Б. А., — Федоров А.В. // Физика горения и взрыва.- 1988, — Т.24, № 1.
- Price D. Dependence of damage effects upon detonation parameters of organic high explosives // Chemical Reviews.- 1959.- V.59, № 5.- P.801−825.
- Dobratz, В. M.- Crawford, P. C. LLNL Explosives Handbook. Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants. Lawrence Livermore National Laboratory, 1985.- Report №UCRL-52 997, Change 2.- 524 p.
- Setchell R.E. Index of refraction of shock-compressed fused silica and sapphire //J. Appl. Phys.- 1979.- V.50, № 12.- P.8186−8192.
- Wise J.L., Chhabildas L.C. Laser interferometer measurements of refractive index in shock-compressed materials // Shock Compression of Condensed Matter 1985. — New York: Plenum Press, 1986. — P.441−454.
- Уткин А.В., Канель Г. И., Фортов В. Е. Эмпирическая макрокинетика разложения флегматизированного гексогена в ударных и детонационных волнах // Физика горения и взрыва.- 1989.- Т.25, № 5.-С.115−122.
- Kury J.W., Breithaupt R.D., Tarver С.М. Detonation Waves in Trinitrotoluene // Shock Waves.- 1999.- V.9, № 4.- P.227−237.
- Кузьмицкий И.В. О зависимости пространственно-временной структуры зоны химической реакции от начальной плотности взрывчатого вещества // Физика горения и взрыва.- 2004.- № 4.- С. 106 111.
- Дремин А.Н. Открытия в исследовании детонации молекулярных конденсированных взрывчатых веществ в XX веке // Физика горения и взрыва.- 2000.- Т.36, № 6.- С.31−44.
- Андреев С.Г., Соловьев B.C. Основы теории чувствительности энергетических материалов. М.: ЦНИИНТИ, 1985.
- Селиванов В.В., Соловьев B.C., Сысоев Н. Н. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. М.: Изд-во МГУ, 1990.- 263 с.
- Соловьев B.C. Ударно-волновое инициирование конденсированных ВВ // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация:
- Материалы IV Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. -Черноголовка, 1977.-С.12.
- Хасаинов Б.А., Атгетков А. В., Борисов А. А. Ударно-волновое инициирование пористых энергетических материалов и вязко-пластическая модель горячих точек // Химическая физика.- 1996.- Т.15, № 7.- С. 53.
- Хасаинов Б.А., Борисов А. А., Ермолаев Б. С. Развитие очага реакции в пористых энергетических материалах // Химическая физика. 1988.-Т.7, № 7.- С. 989.
- Аттетков А.В., Соловьев B.C. О возможности разложения гетерогенных ВВ во фронте слабой ударной волны // Физика горения и взрыва.- 1987.- Т.23, № 4.- С. 113.
- Афанасьев Г. Т., Боболев В. К. Инициирование твердых ВВ ударом. -М.: Наука, 1968.- 174 с.
- Дубовик А.В., Боболев В. К. Чувствительность жидких взрывчатых систем к удару. М.: Наука, 1978.- 232 с.
- Кобылкин И.Ф., Селиванов В. В., Соловьев B.C., Сысоев Н. Н. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.- 376 с.
- Мержанов А.Г., Барзыкин В. В., Гонтковская В. Т. Задача об очаговом тепловом взрыве // Доклады АН СССР.- 1963.- Т.148, № 2.- С. 380.
- Demol G., Goutelle J.C., Mazel P. CHARME: A Reactive Model for Pressed Explosives Using Pore and Grain Size Distributions as Parameters // Shock Compression of Condensed Matter 1997. — New York: Woodbury, 1998. — P.353−356.
- N.J.Burnside, S.F.Son, B.W.Asay, C.B.Skidmore. Particle Characterization of Pressed Granular HMX // Shock Compression of Condensed Matter -1997. New York: Woodbury, 1998. — P.571−574.
- Соловьев B.C., Аттетков А. В., Пырьев В. А. Исследование микроструктуры литых составов // Детонация. Вып. 2.- Черноголовка, 1981.
- Хасаинов Б.А., Борисов А. А., Ермолаев Б. С., Короткое А. И. Замкнутая модель ударно-волнового инициирования детонации в высокоплотных взрывчатых веществах // В сб.: Химическая физика процессов горения и взрыва. Детонация.- Черноголовка, 1980.- С. 52.
- Andreev S.G. Development of hot-spot model for explosive decomposition in weak shock wave // New Models and Numerical Codes for Shock Wave Processes in Condensed Media. Proceedings of the International Workshop.-Oxford, 1997.- P.78.
- Янг Д. Кинетика разложения твердых веществ. М.: Мир, 1969.- 263 с.
- Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел. М.: Мир, 1983.- 360 с.
- Скрипов В.П., Синицын Е. Н., Павлов П. А., Ермаков Г. В., Муратов Г. Н., Буланов Н. В., Байдаков В. Г. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии. -М.: Атомиздат, 1980.- 208 с.
- Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. -М.: Наука, 1966.-312 с.
- Шленский О.Ф. Влияние слабых механических воздействий на частоту зародышеобразования и скорость терморазложения конденсированных систем // Химическая физика. 1998. — Т. 17, № 7. — С.95.
- Уткин А.В., Колесников С. А., Фортов В. Е. Структура стационарной детонационной волны в прессованном гексогене // Доклады Академии Наук. 2001. — Т.381, № 6. — С.760−762.
- Уткин А.В., Колесников С. А. Структура детонационной волны в прессованном гексогене. // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества 2001. — Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2001. — С.52−54.
- Уткин А.В., Колесников С. А., Ананьин А. В., Першин С. В. Структура зоны реакции в стационарных детонационных волнах в гетерогенных ВВ // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества 2002. — Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2002. — С.84−86.
- Уткин А.В., Колесников С. А., Першин С. В. Влияние начальной плотности на структуру детонационных волн в гетерогенных взрывчатых веществах. // Физика горения и взрыва. 2002. — Т.38, № 5. — С. 111−118.0
- Utkin А.V., Kolesnikov S.A., Pershin S.V., Fortov V.E. Reaction zone transformation for steady-state detonation of high explosives under initial density increase // In: Shock compression of condensed matter-2001. -Melville, New York, 2002. P.93 8−941.
- Kolesnikov S.A., Utkin A.V., Ananin A.V., Pershin S.V., Fortov V.E. Reaction zone of steady-state detonation waves in dinitrodiazapentane and RDX // In: Shock compression of condensed matter-2003. Melville, New York, 2004.-P.851−854.
- Колесников C.A., Уткин A.B., Ананьин A.B., Першин С. В. Зона реакции в стационарных детонационных волнах в прессованных гетерогенных ВВ // В сб.: Физика экстремальных состояний вещества -2004. Изд-во ИПХФ РАН, Черноголовка, 2004. — С.84−86.