ДЕТОНАЦИЯ КАК ГОРЕНИЕ В СВЕРХЗВУКОВОМ ПОТОКЕ ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ
А.А. Васильев1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
gasdet@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
Ключевые слова: горение, детонация, необратимые процессы, возрастание энтропии, химическое равновесие продуктов, химическое энерговыделение в дозвуковых и сверхзвуковых потоках
Страницы: 75-88
Аннотация
Классические модели стационарного распространения волн горения и детонации в горючей смеси описывают возрастание энтропии системы до максимума при дефлаграционном (дозвуковом) сгорании смеси, ведомом медленными процессами теплопроводности и диффузии. Однако при детонационном (сверхзвуковом) режиме, одну из ведущих ролей в распространении которого играет головная ударная волна, модели предсказывают, что горючая система при завершении химической реакции «выбирает» минимальное возрастание энтропии. Это не согласуется с формулировкой химической термодинамики о том, что энтропия системы при завершении самопроизвольной необратимой химической реакции и достижении равновесия достигает своего максимального значения. В работе показано, что вывод классических моделей о минимальности возрастания энтропии при детонации устраняется, если рассматривать детонацию как процесс горения смеси, предварительно подвергнутой необратимому процессу сжатия и нагрева исходной смеси в головной ударной волне (в химпике) с соответствующим увеличением энтропии исходной смеси и последующим энерговыделением смеси в необратимом процессе превращения исходной смеси в продукты при химической реакции.
DOI: 10.15372/FGV20220607 |
