ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕХОДА ГОРЕНИЯ В ДЕТОНАЦИЮ И СТРУКТУРЫ ВОЛНЫ ДЕТОНАЦИИ В ВОЗДУШНОЙ ВЗВЕСИ ХЛОПЬЕВИДНЫХ ЧАСТИЦ АЛЮМИНИЯ
Q. Jing1, D. Wang2, C.-L. Shi2, Q.-M. Liu3, Y. Shen3, Z.-S. Wang3, C.-Q. Liu3, Z. Yang3, Z.-L. He3, X. Chen3, S.-Z. Li3, J.-X. Huang3
1College of Safety and Ocean Engineering, China University of Petroleum, Beijing, China
1499733742@qq.com
2Beijing Key Laboratory of Metro Fire and Passenger Transportation Safety, China Academy of Safety Science and Technology, Beijing, China
3State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing, China
Ключевые слова: переход горения в детонацию, порошок хлопьевидных частиц алюминия, двухфазная детонация, структура детонационной волны, избыточное давление детонации, скорость детонации
Страницы: 125-134
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование двухфазного потока при взрыве воздушной взвеси хлопьевидных частиц алюминия в крупномасштабной горизонтальной трубе длиной 32.4 м с внутренним диаметром 0.199 м. Анализировался переход горения в детонацию при воспламенении электрической искрой с энергией 40 Дж взвесей с различными массовыми концентрациями частиц алюминия в воздухе. Экспериментально показано установление самоподдерживающейся детонации в диапазоне концентраций частиц алюминия в воздухе 286 ÷ 532 г/м3. Детально проанализирован процесс перехода горения в детонацию при оптимальной концентрации частиц алюминия 409 г/м3, при этом скорость детонации составила 1 690 м/с, давление детонации - 58 бар. В самоподдерживающемся режиме детонации избыточное давление топливно-воздушной смеси проявляет типичный характер постоянных колебаний, при этом скорость детонационной волны постоянна. Также наблюдалась двухголовая спиновая детонация алюминиево-воздушной смеси. Проанализированы структура детонационной волны, параметры поля течения, взаимодействие между ударными волнами, траектории тройных точек. Размер детонационных ячеек при оптимальной концентрации составил около 486 мм.
DOI: 10.15372/FGV2022.9231 |
