Ammonal-räjäytystehon riippuvuus sylinteritestin mittakaavasta

Tässä työssä tutkittiin PETN-räjähdysaineen kondenssivaiheen räjähdysaineen räjähdystä ja ympäröivässä nesteessä tapahtuvia vinoja paineaaltoja. Ympäröivä neste mallinnettiin ideaalikaasun tilayhtälönä käyttäen parametrina ominaislämpösuhdetta. Ominaislämpösuhteesta riippuen ihanteellisessa kaasussa vinoiskuaallon takana havaittiin neljänlaisia virtausrakenteita. Mitattiin räjähdys-/iskukulmat sekä räjähdystuotteiden ja ideaalikaasun välinen kosketuskulma. Kun ominaislämpösuhde oli suurempi kuin kriittinen arvo, vino shokkiaalto irtautui räjähderintamasta PETN:n ja ideaalikaasun rajapinnassa. Kiinnittyneenä havaittiin kolmenlaisia aaltoja ominaislämpösuhteesta riippuen: voimakas vino iskuaalto, voimakas ja heikko vino iskuaalto, jotka kohtaavat kolmoispisteessä, sekä heikko vino iskuaalto. Jotta ymmärrettäisiin virtauksen ominaisuuksia lähellä räjähdystä ja vinoja paineaaltoja, ne mallinnettiin tasomaisena Chapman-Jouguetin (CJ) räjähdyksenä PETN:ssä ja vinoina paineaaltoina ideaalikaasussa. Ne arvioitiin teoreettisesti (1) räjähdystuotteiden Prandtl-Meyerin laajenemisena CJ-tilasta ja (2) vinoina shokkiaaltoina kiilan ympärillä käyttäen vino shokkiteoriaa tai kartion ympärillä käyttäen Taylor-Maccollin yhtälöä. Virtausmalleista saatiin ratkaisu paineentasapainolle ja rinnakkaisvirtauksille detonaatiotuotteiden ja ideaalikaasun välillä olettaen, että kiilan ja kartion kulmat vastaavat niiden välistä kosketuskulmaa. Liitteenä olevissa tapauksissa ratkaisu oli yhdenmukainen simuloitujen havaintojen kanssa PETN:n ja ideaalikaasun rajapinnassa. Virtausmalleista saatiin räjähdystuotteiden ja ideaalikaasun suurimmat taipumiskulmat, ja niiden suuruuskorrelaatioita käytettiin neljän virtaustyypin luokitteluun.

Jätä kommentti