ОТРАЖЕНИЕ ВОЛНЫ ПУЗЫРЬКОВОЙ ДЕТОНАЦИИ ОТ ГРАНИЦ

И. К. Гималтдинов, М. В. Столповский, Т. М. Левина

Аннотация


Детонация – самоподдерживающийся процесс, существующий в химически активных средах. Возможность распространения волны детонации обеспечивается энерговыделением в среде, компенсирующим энергозатраты детонационной волны на необратимое преобразование среды. Явление детонации в пузырьковых средах обнаружено в [1].

Волна пузырьковой детонации существует в химически активных пузырьковых средах. К таким системам относятся «химически неактивная жидкость − смесь пузырьков химически активного газа» [2] и « жидкое горючее – пузырьки газообразного окислителя» [3]. Обладая общими для всех детонационных волн признаками (это самоподдерживающийся, автоволновой стационарный процесс), волна «пузырьковой» детонации имеет специфические черты, проявляющиеся в структуре, свойствах и механизме распространения. Изучению детонационных волн в пузырьковых средах посвящены работы [4 – 16].

В работе [17] показана возможность инициирования детонации из пузырьковой смеси со взрывчатым газом в область взрывчатого газа, находящуюся над пузырьковой жидкостью. В опытах пузырьковая детонация возбуждалась взрывом проволочки в пузырьковой среде. Исследовано разрушение границы пузырьковой среды при отражении от нее волны пузырьковой детонации. Эксперименты проводились при различных расстояниях между проволочкой и границей газожидкостной среды. Это расстояние уменьшали до 1 см, когда происходил взрыв газа горячими продуктами от взрыва проволочки. Определена вероятность передачи детонационного процесса из газожидкостной среды в объем взрывчатого газа в зависимости от расстояния от проволочки до границы газожидкостной среды. Предварительный анализ указывает на то, что детонационная волна, преломленная из пузырьковой жидкости в область взрывчатого газа, не может инициировать детонацию в области газа, т.к. от свободной поверхности детонационная волна отражается как от свободной поверхности, а волна сжатия, проходящая в область взрывчатого газа, имеет небольшую амплитуду, которая недостаточна для инициирования детонации. Цель настоящей работы – исследовать процесс отражения детонационных волн от свободной поверхности.


Ключевые слова


bubbles;detonation;gas;inertia;liquid;volume content;wave;волна;газ;детонация;жидкость;инерция;объемное содержание;пузырьки

Полный текст:

PDF

Литература


Сычев А. И. Волна детонации в системе жидкость – пузырьки газа // Физика горения и взрыва. 1985. Т. 21. № 3. С. 103-110.

Сычев А. И., Пинаев А. В. Самоподдерживающаяся детонация в жидкостях с пузырьками взрывчатого газа // ПМТФ. 1986. № 1. С. 133-138.

Пинаев А. В., Сычев А. И. Структура и свойства детонации в системах жидкость – пузырьки газа // Физика горения и взрыва. 1986. Т. 22. № 3. С. 109-118.

Гималтдинов И. К., Арсланбекова Р. Р., Левина Т. М. Особенности динамики постдетонационных волн // Теплофизика и аэромеханика. 2016. Т. 23. № 3. С. 371-384.

Gimaltdinov I. K., Kucher A. M. Detonation waves in a multicomponent bubble liquid // High Temperature. 2014. Т. 52. No. 3. P. 411-416.

Баязитова Я. Р., Гималтдинов И. К. О динамике звуковых волн в трубке с эластичными стенками, заполненной пузырьковой жидкостью // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2014. Т. 6. № 4. С. 13-19.

Bayazitova A. R., Gimaltdinov I. K., Kucher A. M., Shagapov V. S. Dynamics of detonation waves in an annular layer of a round pipe // Fluid Dynamics. 2013. Т. 48. No. 2. P. 201-210.

Шагапов В. Ш., Гималтдинов И. К., Кучер А. М. Детонационные волны в жидкости с пузырьками, частично состоящими из инертного газа // Вестник Башкирского университета. 2013. Т. 18. № 3. С. 630-635.

Bayazitova Ya. R., Gimaltdinov I. K., Bayazitova A. R. Features of the dynamics of detonation waves in layered bubble systems // Tyumen State University Herald. 2013. No. 7. P. 25-32.

Lepikhin S. A., Galimzyanov M. N., Gimaltdinov I. K. Initiation of detonation waves in channels of variable cross section filled with liquid with combustible gas bubbles // High Temperature. 2010. Т. 48. No. 2. P. 215-221.

Shagapov V. S., Gimaltdinov I. K., Bayazitova A. R., Spevak D. S. Propagation of detonation waves along a tubular bubble cluster in liquid // High Temperature. 2009. Т. 47. No. 3. P. 424-431.

Bayazitova A. R., Gimaltdinov I. K., Shagapov V. Sh. Pressure waves in a tube filled with a bubbly mixture with a nonuniform cross-sectional bubble distribution // Fluid Dynamics. 2006. Т. 41. No. 3. P. 381.

Bayazitova A. R., Gimaltdinov I. K., Shagapov V. Sh. Pressure waves in a tube filled by a bubbled mixture with a nonuniform cross-sectional distribution // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2006. № 3. С. 67.

Galimzyanov M. N., Gimaltdinov I. K., Shagapov V. Sh. Two-dimensional pressure waves in a fluid with bubbles // Fluid Dynamics. 2002. Т. 37. No. 2. P. 294-301.

Nigmatulin R. I., Shagapov V. Sh., Gimaltdinov I. K., Bayazitova A. R. Propagation of detonation waves along a tubular bubble cluster in liquid // Doklady Physics. 2005. Т. 50. No. 8. P. 405-408.

Nigmatulin R. I., Shagapov V. Sh., Gimaltdinov I. K., Akhmadulin F. F. Explosion of a bubble curtain with a combustible-gas mixture under the action of a pressure pulse // Doklady Physics. 2003. Т. 48. No. 2. P. 75-79.

Пинаев А. В., Кочетков И. И. Инициирование объема газа над границей газожидкостной среды волной пузырьковой детонации // ФГВ. 2016. Т. 52, No. 1. P. 96-102.

Воронин Д. В. О возбуждении детонации в жидкости с пузырьками химически активного газа // Химическая физика. 2005. Т. 24. № 9. С. 51-58.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-6-111-123

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.