Детонационное горение

Детонационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождении по ней достаточно сильной ударной волны (или волны ударного сжатия). Например, если в замкнутом объеме с горючей газовоздушной смесью взорвать точечный заряд взрывчатого вещества, то по газовой смеси от точки расположения заряда начнет распространяться ударная волна, и которой происходит внезапное (скачкообразное) повышение параметров состояния газа. — давления, температуры, плотности. Повышение температуры газа при сжатии в ударной волне значительно больше, чем при аналогичном, сравнительно медленном адиабатическом сжатии. Абсолютная температура газа, сжатого ударной волной, пропорциональна давлению ударной волны. Следовательно, если ударная волна достаточно сильная, то температура газа под действием ударного сжатия может повыситься до температуры самовоспламенения. Так как смесь реакционноспособна, произойдет химическая реакция. Выделившееся тепло пойдет частично на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она будет перемещаться по смеси не ослабевая. Этот комплекс, представляющий собой ударную волну и зону химической реакции, называют детонационной волной, а само явление — детонацией. Так как химическая реакция при детонации протекает по тому же уравнению, что и при самовоспламенении, определяющим процесс горения, то детонацию можно считать детонационным горением. Сжатие газа и его нагревание ударной волной тем сильнее, чем больше скорость движения расширяющихся газов, определяемая, в свою очередь, скоростью горения. Давление в детонационной волне в несколько раз выше давления адиабатического сгорания в жесткой бомбе. При встрече с препятствием — стенкой сосуда — давление в детонационной волне возрастает. В определенных условиях давление в отраженной детонационной волне может в несколько сот раз превосходить начальное (до сгорания). Поэтому детонационное горение, вызывающее сильные разрушения, представляет собой большую опасность при образовании горючих газовых систем. Детонация газовых смесей может происходить только при определенном минимально необходимом начальном давлении и определенных концентрациях горючего вещества в воздухе (или кислороде).