О МЕХАНИЗМЕ ПЕРЕХОДА МЕДЛЕННОГО ГОРЕНИЯ В ДЕТОНАЦИЮ В ВОДОРОД-КИСЛОРОДНОЙ СМЕСИ
Либерман М.А., Иванов М.Ф., Киверин А.Д., Кузнецов М., Рахимова Т.В., Чукаловский А.А.

Поступила в редакцию: 15 Марта 2010

DJVU (389.3K)

PDF (1868.9K)

Ускорение пламени и физический механизм, обусловливающий переход медленного горения в детонацию, исследованы экспериментально, теоретически и с помощью двумерной газодинамической модели для водород-кислородной газовой смеси с учетом кинетики цепных химических реакций для восьми компонент. Показано, что ускоряющееся в трубе пламя генерирует ударные волны, которые перед самым переходом в детонацию образуются непосредственно на фронте пламени, создавая слой сжатого газа, примыкающий к фронту пламени. Смесь с плотностью, большей плотности исходного газа, поступает во фронт пламени, нагревается и вступает в реакцию. В результате на фронте пламени образуется пик давления большой амплитуды. Увеличение давления и плотности на переднем крае фронта пламени ускоряет химическую реакцию, приводя к усилению волны сжатия и экспоненциально быстрому росту пика давления, который «тащит» пламя за собой. Волна сжатия большой амплитуды образует сильную ударную волну прямо перед зоной реакции, формируя волну детонации. Теория и численное моделирование ускорения пламени и нового физического механизма перехода горения в детонацию полностью согласуются с экспериментально наблюдаемыми особенностями ускорения пламени, образованием ударных волн и переходом горения в детонацию в водород-кислородной газовой смеси.