Модель механизма появления следов взрывчатых веществ в продуктах детонации
Авторы: Андреев С.Г., Бойко М.М., Чернов А.И.
Опубликовано в выпуске: #2(158)/2025
DOI: 10.18698/2308-6033-2025-2-2421
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Применительно к задачам восстановления информации об энергетических материалах по их следам в продуктах взрыва рассмотрен детонационный комплекс, распространяющийся по открытому цилиндрическому заряду. Установлено, что при неидеальном режиме детонации можно выделить три зоны течения реагирующей среды, в которых последовательно реализуется переход взрывчатого вещества (ВВ) из начального состояния заряда в конечные продукты взрыва со следами ВВ. При этом при выходе из первой зоны (детонационного фронта неидеальной детонации) в зависимости от отношения критического диаметра детонации к диаметру заряда, а также химического состава и микроструктуры заряда массовая доля неразложившегося ВВ лежит в диапазоне 5…30 % (и даже 80 %). После погасания из-за спада давления во второй зоне остаются частицы заряда, попадающие в третью зону, в которой часть зерен ВВ может вспыхнуть и сгореть вследствие возбуждения теплового взрыва. Показано, что размер частиц заряда в исходном состоянии, которые после его детонации могут образовать следы заряда, определяется непосредственно законом горения и кинетическими характеристиками ВВ. Корреляция размера образующихся следов с критическим диаметром заряда косвенно обусловлена тем, что уменьшение отношения критического диаметра детонации к диаметру заряда приводит к увеличению давления, плотности и температуры газообразных продуктов взрыва, в окружении которых происходят горение, погасание и вспышка частицы ВВ.
EDN YOFJPO
Литература
[1] Дремин А.Н., Савров С.Д., Трофимов В.С., Шведов К.К. Детонационные волны в конденсированных средах. Москва, Наука, 1970, 164 с.
[2] Трофимов А.Н., Дремин А.Н. О структуре фронта неидеальной детонации в твердых ВВ. Физика горения и взрыва, 1971, т. 7, № 3, с. 427–428.
[3] Андреев С.Г., Перевалов И.А., Бойко М.М., Клименко В.Ю. Аналитическая модель неидеальной детонации и принцип Харитона. Экстремальные состояния вещества. Детонация, ударные волны. Труды Международной конференции XI Харитоновские чтения, Россия. Саров, РФЯЦ–ВНИИЭФ., 2009, с. 89–94.
[4] Wood W.W., Kirkwood J.G. Diameter effect in condensed explosives. The relation between velocity and radius of curvature of the detonation wave. J. Chem. Phys., 1954, vol. 22, no. 11, pp. 1920–1924.
[5] Бойко М.М., Андреев С.Г., Власова Л.Н., Соловьев В.С. Влияние расходимости потока на характер течения продуктов детонации за фронтом ДВ. Физика горения и взрыва, 1987, т. 23, № 1, с. 50–54.
[6] Андреев С.Г. Установление связи критических условий распространения детонации со средними скоростями разложения взрывчатых веществ в детонационных волнах. Инженерный журнал: наука и инновация, 2019, вып. 4. DOI: 10.18698/2308-6033-2019-4-1864
[7] Болховитинов Л.Г. Неидеальная детонация конденсированных взрывчатых веществ. Сб. «Взрывное дело», №76/33. Москва, Недра, 1976, с. 150–164.
[8] Jones H.A. Theory of the dependence of the rate of detonation of solid explosives on the diameter of the charge. Proc. Roy. Soc., 1947, Series A 189, pp. 415–426.
[9] Haskins P.J., Cook M.D., Wood A.D. On the dependence of critical diameter and velocity decrement at failure on the burn law. In: Proceedings of the 33rd International Pyrotechnics Seminar. Fort Collins, USA, 2006, pp. 385–391.
[10] Kennedy D.L. Multi-valued normal shock velocity versus curvature relationships for highly non-ideal explosives. In: 11th Int. Detonation Symp. Snowmass, Colorado, USA, 1998, pp. 181–188.
[11] Ассовский И.Г. Физика горения и внутренняя баллистика. Москва, Наука, 2006, 357 с. ISBN 5-02-006395-9.
[12] Франк-Каменецкий Д.А. К теории нестационарной теории теплового взрыва. Журн. физ. хим., 1949, т. 20, № 2, с. 139–146.
[13] Мейдер Ч. Численное моделирование детонации. Москва, Мир, 1985.
[14] Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. Москва, Недра, 1973, 320 с.
[15] Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. Москва, Наука, 1968, 255 с.