Оценка скорости детонации при диаметрах зарядов, близких к критическим

5 / 23

Оценка скорости детонации при диаметрах зарядов, близких к критическим
Инженерный журнал: наука и инновации # 3·2017 5
ответствующей принятой форме уравнения состояния (УРС). Его
значение выбирают исходя из условия совпадения в окрестности точ-
ки Чепмена — Жуге (в − p v координатах) детонационных адиабат с
одинаковой удельной теплотой реакции Q , построенных для приня-
той формы УРС и УРС Джонса —Уилкинса — Ли (JWL) [15]. При
таком расчете показателя i n его значение отображает определенное
соотношение упругой (холодной) и тепловой составляющих давле-
ния и удельной внутренней энергии продуктов детонации (ПД). При
этом скорость идеальной детонации 2
2( 1) = −
i i D n Q .
Незавершенность детонационного разложения ВВ на звуковой
поверхности s при детонации зарядов ограниченного диаметра и
непосредственное влияние расширения трубки тока приводят к тому,
что на звуковой поверхности продукты реакции имеют состав и дав-
ление, отличные от тех, что были бы при идеальной детонации (с
плоским детонационным фронтом), а процесс, приводящий к появле-
нию продуктов неполного разложения, характеризуется меньшей
удельной теплотой реакции.
В случае неидеальной детонации зарядов ограниченного диаметра
будем считать, что УРС ПД, находящихся на звуковой поверхности,
имеет такую же форму, как для идеального газа: / ( 1) = −
s s s s e p v n , но
показатель изоэнтропы s n в общем случае не равен i n ( ) ≠
s i n n . Про-
дукты с таким УРС возникают при разложении ВВ с удельной теплотой
реакции, сниженной предположительно до значения s W Q , где s W —
массовая доля продуктов разложения ВВ на звуковой поверхности
( 1).
s W < Уменьшение скорости неидеальной детонации относительно
i D приводит к снижению давления продуктов детонации на звуковой
поверхности, а следовательно, и к уменьшению вклада холодной со-
ставляющей давления, что отображается уменьшением показателя изо-
энтропы.
Однако по мере уменьшения W s следует ожидать все большего про-
явления неоднородности реагирующего потока, представляющего со-
бой, предположительно, смесь «газообразных» продуктов разложения с
непрореагировавшим конденсированным ВВ. В пределе, при Ws → 0,
показатель изоэнтропы реагирующей смеси ns, вероятно, будет стре-
миться к значению, соответствующему изоэнтропе исходного ВВ.
Для того чтобы оценить (по крайней мере на качественном
уровне) степень влияния на скорость детонации отличия значения ns
от n i, была принята монотонная линейная зависимость:
( )
* 1 ,
 
= * * * 
 
f
s i i
fi
u
n n n n
u
(3)