Prędkość detonacji

Prędkość detonacji (D) – prędkość propagacji detonacji (przemieszczania się fali detonacyjnej)[a] w materiale wybuchowym. Jest stała dla każdego materiału wybuchowego w danych warunkach i większa od prędkości dźwięku w materiale przed frontem detonacji (a więc w materiale niezaburzonym). Stanowi jedną z podstawowych charakterystyk wyznaczanych dla materiałów wybuchowych[1][2][3].

Do pomiaru prędkości detonacji wykorzystuje się szereg metod z użyciem czujników jonizacyjnych, zwarciowych lub światłowodowych bądź też kamery do szybkich zdjęć[4][5]. Prostym sposobem pomiaru tego parametru jest metoda Dautriche’a z użyciem lontu detonującego o znanej prędkości detonacji[6]. Możliwy jest również pomiar metodą elektromagnetyczną, w której mierzy się zmiany wartości siły elektromotorycznej w czasie w układzie, w którym część czujnika porusza się wraz z produktami detonacji w jednorodnym polu magnetycznym[7].

W przypadku skondensowanych (stałych i ciekłych) materiałów wybuchowych na wartość prędkości detonacji mają wpływ m.in. ciepło detonacji, gęstość materiału, średnica ładunku i jego otoczka oraz rozmiary ziaren (rozdrobnienie), a także zawartość składników w mieszaninie wybuchowej i jej struktura[8]. Prędkość detonacji zmienia się znacząco w zależności od średnicy ładunku. Dla ładunków o średnicy równej średnicy krytycznej[b], prędkość detonacji osiąga wartość minimalną. Wraz ze wzrostem średnicy ładunku rośnie również prędkość propagacji fali detonacyjnej aż do wartości maksymalnej (idealnej prędkości detonacji) dla tzw. granicznej średnicy detonacji, powyżej której można mówić o idealnej detonacji (w przypadku której średnica ładunku nie wpływa już na prędkość detonacji)[9].

Zobacz też

Uwagi

  1. ↑ W zależności od przyjętego modelu opisu zjawiska detonacji, front fali detonacyjnej może być zredukowany do postaci fali uderzeniowej, która oddziela materiał niezaburzony od produktów detonacji, a strefa reakcji chemicznych pokrywa się z frontem fali detonacyjnej – w klasycznej teorii detonacji Chapmana-Jougueta – lub też fala detonacyjna może składać się ze stacjonarnej fali uderzeniowej i rozciągającej się za nią strefy reakcji chemicznych o skończonej długości, którą od końcowych produktów detonacji oddziela tzw. płaszczyzna Chapmana-Jougueta – w jednowymiarowej teorii stacjonarnej detonacji Zeldowicza-von Neumanna-Doeringa (Włodarczyk 2012 ↓, s. 158–161). Prędkością detonacji będzie więc prędkość przemieszczania się strefy reakcji chemicznych (Maranda 2010 ↓, s. 59)
  2. ↑ W ładunkach o średnicy niższej niż średnica krytyczna nie dochodzi do zainicjowania wybuchu.

Przypisy

  1. ↑ Włodarczyk 2012 ↓, s. 19.
  2. ↑ Włodarczyk 1994 ↓, s. 19.
  3. ↑ Maranda 2010 ↓, s. 10.
  4. ↑ Maranda 2010 ↓, s. 60.
  5. ↑ Meyer, Köhler i Homburg 2007 ↓, s. 87.
  6. ↑ Meyer, Köhler i Homburg 2007 ↓, s. 72.
  7. ↑ Maranda 2010 ↓, s. 61–62.
  8. ↑ Maranda 2010 ↓, s. 59.
  9. ↑ Włodarczyk 2012 ↓, s. 268–269.

Bibliografia