Анализ действия детонационного генератора низкоамплитудных импульсов давления регулируемой длительности
Авторы: Андреев С.Г.
Опубликовано в выпуске: #10(142)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-10-2309
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Представлены результаты проведенного анализа действия детонационного генератора низкоамплитудных импульсов давления регулируемой длительности, в котором детонационная волна, оказывающая воздействие на контролируемую сжимаемую среду, распространяется в направлении от среды, подвергаемой ударно-волновому сжатию. Приведены аналитические выражения простой модели исследуемого процесса для расчета амплитудо-временных характеристик импульса давления на сжимаемую среду при плоско-симметричном течении продуктов детонации заряда и сжимаемой инертной среды. Рассмотрена схема экспериментальной (лабораторной) сборки, в цилиндрическом канале которой реализовано квазиодномерное воздействие продуктов детонации на контролируемую среду. Получены результаты регистрации динамики изменения давления в контролируемой среде. При сравнении результатов расчетов и экспериментов выявлены причины, вызывающие их расхождение. Если корпус сборки выполнен из стали, не подвергнутой термообработке, то возможно ее пятикратное (не менее) использование с зарядами насыпных взрывчатых веществ на основе гексогена при генерации в конденсированных органических материалах контролируемых импульсов давлений в несколько килобар длительностью не менее десятков микросекунд. При этом время нарастания давления в переднем фронте импульса достигает приблизительно десяти микросекунд.
Литература
[1] Андреев С.Г., Бойко М.М., Селиванов В.В. Экспериментальные методы физики взрыва и удара. В.В. Селиванов, ред. Москва, Физматлит, 2013, 752 с.
[2] Могилев В.А., Новиков С.А., Файков Ю.В. Техника взрывного эксперимента для исследования механической стойкости конструкций. Монография. Саров, РФЯЦ–ВНИИЭФ, 2007, 215 с.
[3] Walker F.E. Initiation patterns produced in explosives by low-pressure, long-duration shock waves. Combustion and Flame, 1974, vol. 22, no. 1, pp. 53–58.
[4] Андреев С.Г., Бойко М.М., Кобылкин И.Ф., Соловьев В.С. Образование очагов в тротиле и тетриле при слабом ударном воздействии. Физика горения и взрыва, 1976, т. 15, № 6, с. 143–148.
[5] Андреев С.Г., Бойко М.М., Соловьев В.С., Лазарев В.В., Чернов А.И. Параметры поля течения в ударных трубах сохранного динамического сжатия структурно-неоднородных конденсированных веществ. Высокоэнергетическое воздействие на материалы: Сборник трудов Международной конференции. Новосибирск, 1986, с. 131–135.
[6] Орленко Л.П., ред. Физика взрыва. В 2 т. Т. 1. 3-е изд. Москва, Физматлит, 2002, 832 с.
[7] Соловьев В.С., Андреев С.Г., Левантовский А.В., Шамшев К.Н., Цветков Л.П., Красов Г.А. Оптические и рентгенографические исследования низкоплотных ВВ на основе гексогена. Горение и взрыв: Материалы Третьего Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. Москва, Наука, 1972, с. 451–454.
[8] Дремин А.Н., Савров С.Д., Трофимов В.С., Шведов К.К. Детонационные волны в конденсированных средах. Москва, Наука, 1970, с. 164.
[9] Deal W.E. Low pressure points on the isentropes of several high explosives. In: Third Symp. on Detonation. James Forrestal Research Center, Princeton Univ., ONR Symp. Rept. ACR-52, vol. 2, September 26–28, 1960, pp. 386–395.
[10] Миллер Р. Приближенное уравнение состояния продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ. Детонация и двухфазное течение. Сборник статей. С.С. Пеннер, Ф.А. Уильямс, ред. Москва, Мир, 1966, с. 68–77.
[11] Slater J.C. Introduction to Chemical Physics. N.Y., McGraw-Hill, 1939, pp. 132, 450–455.
[12] Eyring H., Ree T., Hira N. Significant Structures in the Liquid State. I. Proc. Nat. Acad. Sci., 1958, vol. 44, pp. 683–688.
[13] Соловьев В.С., Аттетков А.В., Бойко М.М., Власова Л.Н., Крамаренко В.Н., Чернов А.И. Экспериментальное исследование механизма возбуждения детонации в низкоплотных ВВ. Физика горения и взрыва, 1986, т. 4, № 4, с. 88–92.
[14] Ершов А.П., Рубцов И.А. О детонации низкоплотных взрывчатых веществ. Физика горения и взрыва, 2019, т. 55, № 1, с. 128–135.
[15] Ермолаев Б.С. Конвективное горение и переход к низкоскоростной детонации в пористых энергетических материалах. Дис. … д-ра физ.-мат. наук. Москва, 2020, 310 с.
[16] Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Сулимов А.А. Численное моделирование перехода горения в детонацию в пироксилиновых порохах. Химическая физика, 2004, т. 23, № 1, с. 67–77.
[17] Андреев С.Г. Изучение возможности замены углеродистых датчиков давления Allen-Bradley коммерческими резисторами. Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2012, вып. 1. URL: http//technomag.edu.ru/doc/303217.htm (дата обращения 30.01.2012).
[18] Ginsberg M.J., Asay B.W. Commercial carbon composition resistor as dynamic stress gauges in difficult environments. Review of Scientific Instruments, 1991, vol. 62, no. 9, pp. 2218–2227.