ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТОНАЦИОННОЙ ВОЛНЫ В ПУЗЫРЬКОВОЙ ЖИДКОСТИ

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

Аннотация


Детонационные волны существуют в разнообразных средах. Несмотря на различия в строении и в физико-химических свойствах систем, волны детонации во всех средах обладают общими признаками: детонация – самоподдерживающийся процесс. Данное обстоятельство обусловлено проявлением общего для всех систем свойства – это химически активные среды. Именно наличие энерговыделения в среде обеспечивает возможность существования волн детонации.

Детонация в пузырьковых средах – уникальное явление: волны пузырьковой детонации способны существовать в системах с чрезвычайно низким энергосодержанием, массовая калорийность химический активной пузырьковой системы на шесть порядков меньше, чем обычных твердых или жидких взрывчатых веществ. При этом детонация в пузырьковых средах, обладая общими для всех детонационных волн признаками, имеет ряд особенностей, проявляющихся в структуре, свойствах и механизме распространения [1-7].

Детонация – диссипативный процесс: возможность распространения детонационных волн обеспечивается энерговыделением в среде. В пузырьковых средах типа «химически неактивная жидкость - пузырьки химически активного газа» вещества, способные к энерговыделению, находятся в газовой фазе (в пузырьках газа). При изменении начального давления среды с заданной объемной концентрацией газовой фазы массовая концентрация газа и, следовательно, энергосодержание системы меняются. Таким образом, начальное давление пузырьковой среды является важным параметром, влияющим на характеристики и на саму возможность существования волн детонации.

Изучение детонационных волн в пузырьковых жидкостях связано с вопросами взрывобезопасности таких систем. Из экспериментов [7] известно, что первоначальное давление существенно влияет на скорость и амплитуду волн пузырьковой детонации. Поэтому необходимо изучение влияния первоначального давления в пузырьковой системе на характеристики (скорость, амплитуда, амплитуда и протяженность первоначального сигнала способного инициировать взрывную волну в пузырьковой жидкости) детонационных волн.


Ключевые слова


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

Полный текст:

PDF

Литература


Nigmatulin R. I. Dynamics of Multiphase Media: v. 1-2. Hemisphere Publ. Corp New York, United States, 1990. 507р.

Gubaidullin D., Gafiyatov R. Acoustic waves in bubbly liquids for two kinds of gas bubbles with phase transitions // Journal of Physics: Conference Series. 2014. V. 567,№ 1, рр. 1– 4.

Nigmatulin R. I., Gubaidullin D. A., Nikiforov A. A. Dynamics of pulse waves in bubble liquids: comparison between theory and experiment // Doklady Physics. 2014. V. 59, № 6, рр. 286 - 288.

Secondary acoustic waves in polydisperse bubbly media / D.V. Voronin, G.N. Sankin, V.S. Teslenko, R. Mettin, W. Lauterborn // J. Appl. Mech. Techn. Physics. 2003. V. 44, № 1, рр. 22-32.

Hasegawa T., Fujiwara T. Detonation in Oxyhydrogen Bubbled Liquids // Proc. 19th Intern. Symp. on Combustion. Hafia, 1982, рр. 675-683.

Sychev A. I., Pinaev A. V. Self-supported detonation in liquids with explosive gas bubbles // J. Appl. Mech. Techn. Physics. 1986. № 1, рр. 133-138.

Сычев А. И. Влияние начального давления пузырьковых сред на характеристики волн детонации // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 4. С. 126–129.

Pinaev A.V., Sychev A.I. Influence of physical-chemical properties of gas and a liquid on parameters and a condition of existence of a wave of a detonation in systems a liquid-gas bubbles // Physics of Combustion and Explosion. 1987. V. 23, № 6. рр. 76-84.

Сычев А. И. Трансформация детонационных волн на границе раздела пузырьковых сред // Журнал технической физики. 2011. Т. 81, № 5. С. 22–27.

Ljapidevskij V. J. About speed of a bubble detonations // Physics of Combustion and Explosion. 1990. V. 26,№ 4, рр. 137-140.

Gimaltdinov I. K., Arslanbekova R .R., Levina T. M. Features of the dynamics of postdetonation waves // Thermophysics and Aeromechanics. 2016. V. 23,№ 3, рр. 355-367.

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

Shagapov V. S., Vahitova N. K. Waves in a bubbly system at presence of chemical reactions in a gas phase // Physics of Combustion and Explosion. 1989. V. 25, № 6, рр. 14-22.

Kedrinskij V.K. Hydrodynamics of explosion: experiment and models. Novosibirsk: Siberian Branch of the Russian Academy of Science Publ., 2000. 435 p.

Topolnikov A. S., Gimaltdinov I. K. Dynamics of detonation waves in a channel with variable cross section and filled with bubbly fluid // Thermophysics and Aeromechanics. 2014. V. 21, № 4, рр. 489-498.

Zhdan S. A. A detonation of a column of chemically active bubble medium // Physics of Combustion and Explosion. 2003. V. 39, № 4, рр. 107-112.

Dynamics of Detonation Waves in an Annular Layer of a Round Pipe / R. Bayazitova, I. K. Gimaltdinov, A. M. Kucher, V. Sh. Shagapov // Fluid Dynamics. 2013. V. 48, № 2, рр. 201–210.

Нигматулин Р. И., Шагапов В. Ш., Вахитова Н. К. Проявление сжимаемости несущей фазы при распространении волн в пузырьковой среде // ДАН СССР. 1989. Т. 304, № 5. С. 1077–1081.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-5-52-66

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.