Ударно-волновое инициирование детонации в смеси гелеобразного нитрометана с микросферами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

С использованием многоточечного лазерного интерферометра проведена серия экспериментов с регистрацией профилей массовой скорости для определения динамики ударно-волнового инициирования смесей нитрометана с микросферами, которые являются гетерогенными взрывчатыми веществами с контролируемой структурой зарядов. Показано, что добавление к нитрометану 5–8 вес.% микросфер почти на порядок снижает необходимую для инициирования амплитуду ударной волны. При добавлении 8 вес.% микросфер в зависимости от условий инициирования, наблюдается реализация как стационарной детонации Чепмена–Жуге, так и низкоскоростной детонации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Ю. Шакула

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук; Московский физико-технический институт

Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка; Долгопрудный

А. В. Уткин

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

В. М. Мочалова

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

В. В. Лавров

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

А. В. Савченко

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка

В. В. Вилков

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук; Московский государственный университет

Email: utkin@icp.ac.ru
Россия, Черноголовка; Москва

Список литературы

  1. Lee J.J., Frost D.L., Lee J.H.S., Dremin A. // Shock Waves. 1995. V. 5. № 1–2. P. 115.
  2. Presles H.N., Vidal P., Gois J.C., Khasainov B.A., Ermolaev B.S. // Shock Waves. 1995. V. 4. № 6. P. 325.
  3. Satonkina N.P., Ershov A.P., Kashkarov A.O., Rubtsov I.A. // RSC adv. 2020. V. 10. № 30. P. 17620.
  4. Юношев А.С., Пластинин А.В., Рафейчик С.И. // Физика горения и взрыва. 2017. V. 53, № 6. P. 132.
  5. Yang M., Ma H., Shen Z. // J. Energ. Mater. 2019. V. 37. № 4. P. 459.
  6. Busby T., Smith J., Sheehan P., Oxley J. // Propellants, Explos., Pyrotech. 2023. V. 48. №8. P. e202200324.
  7. Лавров В.В., Зубарева А.Н., Комиссаров П.В. // Хим. физика. 2019. V. 38. № 8. P. 31.
  8. Dattelbaum D.M., Sheffield S.A., Stahl D.B. et al. // Proc. 14th Intern. Detonation Sympos. Arlington, VA, USA: Office of Naval Research, 2010. P. 611.
  9. Engelke R. // Phys. Fluids. 1979. V. 22. № 9. P. 1623.
  10. Khasainov B.A., Ermolaev B.S., Presles H.N. // Tenth Intern. Sympos. on Detonation. Arlington, VA, USA: Office of Naval Research, 1993. P. 33395.
  11. Sabourin J.L., Yetter R.A., Asay B.W. et al. // Propellants, Explos., Pyrotech. 2009. V. 34. № 5. P. 385.
  12. Gois J.C., Campos J., Mendes R. // Proc. Conf. Amer. Phys. Soc. on Shock Compression of Condensed Matter. V 2. Seattle, Washington: AIP Press, 1996. P. 827.
  13. Mochalova V., Utkin A., Shakula M., Lavrov V. // Phys. Fluids. 2023. V. 35. № 1. P. 017117.
  14. Higgins A., Loiseau J., Mi X.C. // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1979. № 1. P. 100019.
  15. Кондриков Б.Н., Козак Г.Д., Обломский В.Б., Савкин А.В. // Физика горения и взрыва. 1987. V. 23. № 2. P. 83.
  16. Mochalova V., Utkin A., Shakula M. et al. // Phys. Fluids. 2024. V. 36. № 2. P. 026112.
  17. Mochalova V., Utkin A., Shakula M. et al. // Phys. Fluids. 2021. V. 33. № 4. P. 046108.
  18. Дрёмин А.Н., Савров С.Д., Трофимов В.С., Шведов К.К. Детонационные волны в конденсированных средах. М.: Наука, 1970.
  19. Chaiken R.F. // J. Chem. Phys. 1960. V. 33. № 3. P. 760.
  20. Sheffield S.F., Weese R.K., Wardell J.F. et al. // Proc. 13th Intern. Deton. Sympos. Arlington, VA, USA: Office of Naval Research, 2006. P. 401.
  21. Bouyer V., Darbord I., Hervé P. et al. // Combust. and Flame. 2006. V. 144. № 1–2. P. 139.
  22. Канель Г.И., Разоренов С.В., Уткин А.В., Фортов В.Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.: “Янус-К”, 1996. P. 11.
  23. Mader C.L. Numerical modeling of detonations. Los Alamos Series in Basic and Applied Sciences, 1979.
  24. Utkin A., Mochalova V., Zubareva A. et al. // Propellants, Explos., Pyrotech. 2022. V. 47. № 9. e202200051.
  25. Уткин А.В., Мочалова В.М., Рогачева А.Е., Якушев В.В. // Физика горения и взрыва. 2017. V. 53. № 2. P. 84.
  26. Wang Z., Xue K., Mi X. // Phys. Fluids. 2024. V. 36. № 2. P. 023336.
  27. Ермолаев Б.С., Сулимов А.А. // Горение и взрыв. 2017. V. 10. № 3. P. 82.
  28. Ермолаев Б.С., Беляев А.А., Романьков А.В. et al. // Хим. физика. 2019. V. 38. № 8. P. 80.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментов по ударно-волновому инициированию детонации.

Скачать (255KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема ударно-волнового инициирования детонации жидких ВВ.

Скачать (209KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Профили скорости на границе с водой для нитрометана.

Скачать (406KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Профили скорости на границе с водой для смеси нитрометана с 5 вес.% микросфер.

Скачать (649KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Эволюция волнового профиля в координатах t–x для смеси нитрометана с 5 вес.% микросфер.

Скачать (245KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Профили скорости на границе с водой для смеси нитрометана с 8 вес.% микросфер.

Скачать (602KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Эволюция волнового профиля в координатах t–x для смеси нитрометана с 8 вес.% микросфер.

Скачать (259KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Профили массовой скорости на границе с водой для смеси нитрометана с 8 вес% микросфер при высоком давлении инициирования.

Скачать (535KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025