Динамика плотности при инициировании детонации в зарядах пористого взрывчатого вещества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат наук Кашкаров, Алексей Олегович

• Кашкаров, Алексей Олегович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Кашкаров, Алексей Олегович

Содержание

Введение

Глава 1. Постановка задачи исследования

1.1. Обзор литературных данных

1.2. Схема эксперимента и параметры инициирующего воздействия

1.3. Основные итоги главы 1

Глава 2. Использование лучевых методов для диагностики взрывных процессов

2.1. Многокадровые лучевые методы исследования быстропротека-ющих процессов

2.2. Станция исследования быстропротекающих процессов с использованием синхротронного излучения

2.3. Взаимодействие излучения с веществом и оптимизация параметров эксперимента

2.4. Калибровка детектора

2.5. Основные итоги главы 2

Глава 3. Синхротронная диагностика плотности во взрывных процессах

3.1. Схема эксперимента

3.2. Определение средней плотности в продольной постановке

3.3. Определение средней плотности в поперечной постановке

3.4. Основные результаты и выводы к главе 3

Глава 4. Обработка экспериментальных данных

4.1. Постановка задачи томографии плотности

4.2. Метод Абеля

4.3. Итерационный метод

4.4. Основные результаты главы 4

Глава 5. Массовая скорость и давление за фронтом инициирования

5.1. Определение газодинамических параметров в переходном процессе

5.2. Основные результаты и выводы к главе 5

Глава 6. Сравнение с численным экспериментом

6.1. Двухфазная, двухскоростная, двухтемпературная модель детонации с ускорением регрессии конденсированной фазы А.П. Ершова

6.2. Основные итоги главы 6

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика плотности при инициировании детонации в зарядах пористого взрывчатого вещества»

Введение

Чувствительность взрывчатых веществ (ВВ) к внешним энергетическим воздействиям является важной характеристикой, в конечном итоге определяющей возможность их использования для решения конкретных задач. Количественная характеристика меры начального импульса для сравнения ВВ по чувствительности определяется механизмом возбуждения быстрой химической реакции, зависящей от особенностей вида воздействия. Различают медленное и быстрое инициирование.

При слабом тепловом воздействии развитие взрыва проходит через ряд последовательных стадий, которые определяют процесс перехода горения в детонацию (ПГД) [1, 2]. Конечная стадия развития взрывного процесса - детонация с большой скоростью, развивается, как правило, только в том случае, если заряд заключён в оболочку высокой прочности из металла. При этом, конечная стадия развивается за миллисекунды или даже секунды [1].

При ударно-волновом воздействии детонация возникает, как правило, через десятки микросекунд или быстрее в том числе и в зарядах без оболочки. Критерием для такого инициирования является амплитуда волны сжатия, возбуждаемой в исследуемом взрывчатом веществе внешним источником, определяемая свойствами конкретного ВВ.

Однако, ещё в 1960г. А.Ф. Беляевым, М.А. Садовским и И.И. Тамм был экспериментально обнаружен качественно иной процесс [3], требующий для своего возбуждения умеренных энергозатрат и развивающийся в зарядах насыпного ВВ практически без оболочки (оболочка обеспечивает только сохранение формы заряда). Эксперименты проводились при нагружении испытываемого образца ВВ ударной волной в воздухе от взрыва активного заряда. Авторы установили, что нормальная детонация в пассивном заряде возникает за время порядка 10 микросекунд, причём амплитуда волны сжатия в

этом заряде ниже необходимой для процесса инициирования только ударной волной.

В данной работе воспроизведён указанный режим инициирования, определена динамика плотности от момента воздействия на заряд до достижения процессом детонационных параметров в виде р(г, г, Проведена оценка газодинамических параметров давления и массовой скорости за фронтом. То же самое выполнено для режима инициирования с более высокими параметрами воздействия. Приведён сравнительный анализ возникающих в этих случаях течений, указаны принципиальные различия в режимах.

Выполненная работа соответствует Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы, утверждённой Правительством Российской Федерации от 3 декабря 2012 г. за № 2237-р а именно пункту

• 44. Фундаментальные основы химии. Процессы горения и взрыва, металлургические и радио-химические процессы, радиационно- химические и фотохимические реакции, состояния вещества в экстремальных условиях;

Исследования проводились при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: 09-03-00127-а Инициирование детонации ВВ потоком газа и 12-03-00077-а Ударно-волновое и конвективное инициирование детонации в малоплотных ВВ.

А так же в рамках Интеграционного проекта СО РАН 2.7 и Программ Президиума РАН: 2.8, 22.18.

Актуальность работы. Высокая чувствительность взрывчатых веществ к способу инициирования высокоскоростным потоком газов обуславливает важность как для её оценки, так и для разработки средств взрывания. При таком методе инициирования может возникать быстрый переход горения в

детонацию и при умеренных энергозатратах по сравнению с воздействием только ударной волной. Однако, нет устоявшегося мнения относительно такого явления, и информации, содержащейся в публикациях, недостаточно для того, чтобы детально разобраться в механизме возникающих при этом переходных процессов.

Целью диссертационной работы является построение способа определения основных параметров течения вещества (плотность, давление, скорости) в критическом режиме, отвечающих за прогноз развития быстрого переходного процесса при инициировании высокоскоростным потоком газов. Проведение соответствующих экспериментальных рентгенографических исследований с использованием синхротронного излучения (СИ) и сопоставления их результатов с численными расчётами и, в конечном итоге, определение механизмов процессов критериальных для успешного развития детонации.

Научная новизна. Применена новая методика синхротронной диагностики быстропротекающих процессов, в основе которой лежит регистрация поглощения электромагнитного излучения при стробировании осесимметрич-ных течений сплошной среды тонким рентгеновским плоским лучом. Метод позволяет проводить измерения за время экспозиции каждого кадра 1 не с временным разрешением 496 не между кадрами и пространственным - 0.1 мм. Для возникающего при переходном процессе горения в детонацию определено распределение плотности во всей области заряда, получены оценки газодинамических параметров таких как давление и массовая скорость за фронтом на его оси. Полученные результаты по ряду параметров превосходят мировой уровень точности экспериментального определения плотности во взрывных процессах в зарядах массой около 20 грамм.

Практическая значимость. Экспериментальные данные, изложенные в диссертации, уже используются для уточнения численных моделей переходных процессов в пористых ВВ, а сформулированные выводы могут быть при-

менены для создания новых более безопасных систем инициирования без использования первичных ВВ, повышения уровня безопасности производства, транспортировки и хранения ВМ, защиты от несанкционированных подрывов, а так же для управления взрывным процессом.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

• Методика проведения серий продольных и поперечных экспериментов с использованием синхротронного излучения на действующей экспериментальной станции "Взрыв" СЦСТИ по инициированию насыпных зарядов В В потоком газа и способ решения задачи томографии плотности основанный на совместной обработке данных ряда экспериментов в различных постановках с использованием априорной информации о структуре течения;

• Динамика плотности для двух режимов инициирования потоком газа насыпных осесимметричных зарядов тэна в непрочной оболочке в виде

• Оценка газодинамических параметров давления и массовой скорости на оси заряда за фронтом переходных процессов при инициировании газовым потоком.

Апробация работы: Основные результаты диссертации докладывались на следующих конференциях:

1. Семинар лаборатории физики взрыва ИГиЛ СО РАН от 28 июня 2011г.

2. Забабахинские научные чтения (ЗНЧ) - ЗНЧ-2007. IX Международная конференция, г. Снежинск.

3. Проблемы механики сплошных сред и физики взрыва, г. Новосибирск, 17-22 сентября 2007 г.

4. XIV симпозиум по горению и взрыву, г. Черноголовка. 2008 г.

5. 3rd International Workshop on Process Tomography, Tokyo, Japan, April 17-19, 2009.

6. Забабахинские Научные Чтения ЗНЧ-2010. X Международная конференция, г. Снежинск.

7. III научно-техническая конференция молодых ученых «Перспективы создания и применения конденсированных высокоэнергетических материалов», 2010, г. Бийск.

8. Международная конференция "Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика" , посвященная 90-летию со дня рождения академика H.H. Яненко., 2011, г. Новосибирск.

9. Забабахинские Научные Чтения ЗНЧ-2012. XI Международная конференция, г. Снежинск.

10. XIX Национальная конференция по использованию Синхротронного Излучения "СИ-2012" , 25-28 июня 2012г., г. Новосибирск.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах, из них 2 статьи в журналах из Перечня ВАК [4, 5], 3 статьи в сборниках трудов конференций [6-8] и 8 тезисов докладов.

Личный вклад автора. Диссертантом разработана система инициирования заряда и проведена оптимизация постановки эксперимента под технические условия экспериментальной станции для решения поставленной науч-

ным руководителем задачи. Автором лично проводились взрывные эксперименты совместно с соавторами основных публикаций согласно требованиям проведения работ на экспериментальной станции. Также, автором изготавливались экспериментальные сборки и проводились тестовые эксперименты по подбору режимов воздействия и текущей калибровке детектора перед экспериментами с использованием синхротронного излучения.

Диссертантом разработан и реализован в виде программного кода численный метод восстановления плотности и оценки давления и массовой скорости за фронтом по данным полученным из проведённых рентгенографических экспериментов.

Вклад диссертанта в обработку экспериментальных данных был определяющим при подготовке к публикации полученных результатов совместно с соавторами.

Все представленные к защите в диссертации результаты получены лично автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, заключения и библиографии. Общий объем диссертации 85 страниц, из них 78 страниц текста, включая 34 рисунка. Библиография включает 42 наименования на 6 страницах.

Глава 1

Постановка задачи исследования 1.1. Обзор литературных данных

В настоящее физика взрыва рассматривает следующие режимы взрывчатых превращений из очага воспламенения, исходя из которых объясняют все экспериментальные данные по развитию взрывных процессов [2]:

1. Нормальное послойное горение (НГ), которое характеризуется передачей тепла из зоны реакции к непрореагировавшему веществу посредством теплопроводности и излучения. Скорость его зависит от давления и, обычно, не превышает 10 см/сек.

2. Конвективное горение (КГ) - разновидность горения твердых энергетических материалов, обладающих газодинамической пористостью. Горение осуществляется струями сгоревшего вещества, проникающими внутрь энергетического материала, до 100 м/с. КГ возникает при достижении давления срыва нормального горения.

3. Преддетонационный волновой процесс (ПВП) - низкоскоростная детонация (НСД), волновой процесс с малой долей разложения вещества за волной сжатия, около 1 км/с.

4. Нормальная детонация (НД).

Данная последовательность режимов, называемая переходом горения в детонацию (ПГД) или Deflagration to Detonation Transition (DDT) в англоязычных источниках, может быть реализована только в том случае, если ВВ изначально помещено в оболочку достаточной прочности [1]. Характерное время завершения ПГД при этом составляет миллисекунды (напр. [9]).

При инициировании ударной волной процесс может развиваться за десятки и даже десятые доли микросекунд, в том числе и в зарядах без оболочки. В [2] отмечается, что «при этом нарастание размера зоны сжатого ВВ и скорости выделения энергии в ней приводит к тому, что фронт УВ достигает скорости и способности вызвать разложение в ближайшей окрестности за ним, при которых скорость распространения УВ начинает определяться скоростью выделения энергии только в узкой зоне или во фронте УВ, независимо от того, как происходит реакция за этой узкой прифронтовой зоной».

Инициирование порошкового ВВ (тэна) насыпной плотности (1 г/см3) только волной сжатия описано в статье С.Е. Беау и Л г 8ее1у Ь.В. [10]. В этой работе измерялись глубина и момент времени возникновения детонации после нагружения плоской ударной волной через металлическую преграду. Для насыпного заряда тэна плотностью 1 г/см3 была получена критическая интенсивность инициирующей волны сжатия в ВВ, обеспечивающая 50% срабатывания, около 2.5 кбар (0.25 ГПа). При этом, глубина возникновения детонационной волны 3.5 -Ь 4 мм, а время около 4 мкс. Авторы провели исследование влияния начального состава газа в порах заряда на развитие переходного процесса, так как при сжатии различных реальных газов их конечные температуры могут значительно отличаться. Так, для создания "горячего газа" использовался аргон, в противовес - метан. Кроме того, эксперименты были проведены и в вакууме. В результате было получено, что глубина и время возникновения детонации с точностью до экспериментальных погрешностей совпадают. Аналогичные исследования для насыпных зарядов тротила, тетрила и гексогена описаны в работе [11], охваченный температурный интервал внутрипорового газа от 1000 до 10000 °С.

Стоит отметить, что имеются литературные данные указывающие на зависимость скорости фронта низкоскоростной детонации от заполняющего внутрипоровое пространство газа. В работе [12] для насыпных зарядов диа-

Рис. 1.1. Схема эксперимента из работы [3]

метром меньше критического получено, что скорость фронта реакции в зарядах насыпного тротила размером частиц 500 -Ь 750 мкм (Grade 1, 22-30 B.S.S.) диаметром около 25 мм (1 in.) при замене воздуха аргоном возрастала со значения 1380 до 1580 м/с. Но полученные в работах [10, 11] результаты показывают отсутствие влияния внутрипорового газа на успешность завершения переходного процесса даже при разнице температур в тысячи градусов после сжатия на ударном фронте при таком режиме инициирования, а следовательно ведущим механизмом переходного процесса здесь является волна сжатия конденсированной фазы ВВ; выделившаяся за счет воспламенения непрореагировавшего ВВ из-за нагрева от сжатия внутрипорового газа энергия не составляет значимую часть общего энерговыделения в прифронтовой зоне. Такой процесс носит название ударно-волновое инициирование (УВИ) или Shock to Detonation Transition (SDT) в англоязычной литературе.

В работе А.Ф. Беляева, М.А. Садовского, И.И. Тамм "Применение закона подобия при взрывах к явлению передачи детонации" [3] были получены

принципиально иные результаты. Так как они не укладываются в рассмотренную схему ПГД рассмотрим их подробнее.

Эксперименты проводились по схеме приведённой на рис. 1.1. Взрыв активного заряда создавал в воздухе ударную волну, нагружающую пассивный заряд.

В качестве пассивных зарядов, не имеющих прочной оболочки, использовались насыпные гексоген, тротил и аммонит одинаковой плотности, составлявшей 1 г/см3. В активных зарядах использовались смесь тротил-гексоген (ТГ) 50/50 и гексоген с плотностью 1.43 и 1.10 г/см3 соответственно. Масса этих зарядов варьировалась в пределах 23 -4- 135 г. В экспериментах определялось расстояние между зарядами, при котором вероятность передачи детонации составляла 50%, и осуществлялась скоростная оптическая фоторегистрация процесса инициирования пассивного заряда.

Анализ результатов экспериментов и расчётов позволил авторам сделать следующие выводы:

1. Передача детонации зависит от давления падающих ударных волн (в данном случае в воздушной среде). Скорости этих ударных волн имеют следующие значения: для гексогена - 2650 м/с, для ТГ 50/50 - 3850 м/с, для аммонита - 4100 м/с.

2. Источником инициирующего воздействия является область на границе пассивный заряд - воздух, в которой давление, созданное отраженной ударной волной, равно для гексогена - 650 атм (65 МПа), для ТГ 50/50 - 1800 атм (0.18 ГПа), для аммонита - 4100 атм (0.41 ГПа).

3. В оболочке малой прочности при небольшом диаметре заряда ПГД завершается не позднее чем через 10 мкс.

Series В

300

250'

IS 200-

о.

S

S 150 - ;

I

£ 100'

г -1 0 1 2 3 4 5

Time (ps)

Рис. 1.2. Профили давления в инициирующих импульсах из работы [13]. Series А - инициирование насыпного мелкодисперсного тэна через преграду из оргстекла, Scries В - инициирование потоком газа.

В работе [14] инициирование тэна в 50% случаев, осуществлённое по аналогичной схеме, происходило при давлении в падающей волне 80 — 120 атм в зарядах близкой к насыпной плотности. При отражении падающей волны от границы тэн-воздух давление составляет 0.1 — 0.9 кбар, что значительно меньше критической интенсивности полученной G.E. Seay и Jr Scely L.B. [10]. Полученное давление в воздушной ударной волне является недостаточным для обеспечения возникновения очагов реакции за счёт сжатия ВВ, слсдова,-тельно механизм развития переходного процесса в этом случае должен отличаться от ударного. Однако, единого мнения на этот счёт нет. Так, в работе [13] утверждается, что различия в интенсивностях критических ударных волн приходящих в насыпной заряд тэна из твердой фазы или газа нет. По мнению авторов, различие состоит в динамике давления на границе заряда. Так, при инициировании через газовую сроду давление на границе образца, по их данным, в точение 5 мке остаётся на примерно неизменном уровне, тогда как при инициировании через оргстекло, профиль давления имеет резкий

максимум длительностью около 100 не и далее спадает до значений сравнимых с газовым инициированием (рис. 1.2). На основании этого авторами был сделан вывод о незначительности влияния этого короткого скачка давления на процесс, а так же как внутрипорового газа, так и фильтрующегося извне. Здесь стоит отметить, что давление в случае инициирования через преграду после спада до значений газового инициирования начинает расти и за время около 1 мке практически достигает уровня начального резкого максимума. При этом, в работе исследовались образцы из мелкодисперсного тэна с размерами частиц 5 -т- 40 мкм, кроме того, "слегка спрессованые" , что может существенно ослаблять все эффекты связанные с фильтрацией напирающего потока. Кроме экспериментальных исследований были проведены и численные оценки уровня давления за фронтом волны в насыпном заряде тэна в рассмотренных случаях инициирования. По химически равновесным уравнениям состояния определялось давление в падающей на границу исследуемого заряда волне, далее в одномерном приближении решалась задача распада разрыва используя приближение сплошной среды и ударную адиабату нере-агирующего тена насыпной плотности в виде Б = со + ей [15]. С учётом вышесказанного, представляется вряд ли возможной интерполяция вывода о степени влияния фильтрующегося газа на заряды насыпной плотности с более крупными размерами частиц. Так же, учитывая что время развития детонации в рассматриваемых режимах составляет обычно не более 10 мке, все особенности того или иного режима должны проявляться на глубине не более 1 -ь 2 см от торца инициирования, тогда как в работе [13] контактные датчики для регистрации успешности процесса устанавливались на глубинах 2 и 4 см.

Таким образом, прогноз развития детонации при нагружении торца насыпного ВВ не определяется только волной сжатия конденсированной фазы и по сути дела может быть обусловлен только межфазным взаимодействи-

ем между напирающим потоком и частицами ВВ приводящем к их возгоранию. Однако, такое развитие процесса не соответствует рассмотренному выше классическому режиму ПГД, который не способен завершаться столь быстро и в зарядах без оболочки. Авторы работы [3] выдвинули гипотезу, что причиной ускорения перехода является высокий уровень давления и температуры на контактной границе, которые способствуют быстрому зажиганию и дальнейшему развитию горения отдельных частиц, скорость которого прямо пропорциональна давлению в продуктах.

Быстрый переход горения в детонацию (обычно за единицы микросекунд) так же реализуется в порошковых ВВ насыпной плотности в непрочной оболочке и при его инициировании импульсным разрядом или взрывом проводника [16-18]. Измерения массовой скорости за фронтом при инициировании взрывом проводника зарядов насыпного тэна диаметром 3-^-6 мм в трубке из оргстекла с толщиной стенок 2 мм в работе [16], проводимые как электромагнитным методом, так и контактными фольговыми датчиками, показали плавный характер нарастания массовой скорости при скорости фронта до 1 км/с. При установке тонкой пластины отсекающей продукты горения в заряде ВВ было установлено, что успешное развитие детонации наблюдается только при нарастании массовой скорости перед пластинкой ударным характером, в противном случае, даже при более высоких значениях скорости фронта, происходил отказ. Отсечение продуктов горения при ударном характере нарастания массовой скорости в данном случае не приводило к отказу, а следовательно можно сделать вывод о ведущей роли ударной волны в таком переходном процессе и, помимо внутрипорового газа, о слабом влиянии продуктов горения на развитие детонации. В то же время, в случае режима инициирования при котором фронт может распространяться неударным механизмом со скоростью около 1 км/с, уменьшение начального давления газа в порах, так же как и в работе [10], не оказывало заметного влияния ни на один

из этапов процесса. Очевидно, полученный режим на начальном этапе тоже является высокоскоростным горением, интенсифицируемым напирающим газовым потоком продуктов горения и от инициирующего воздействия. При этом, ключевым переходным режимом, который гарантировано развивается в детонацию, является скоростное конвективное горение, распространяющееся со скоростью свыше 1 км/с.

Для такого режима инициирования в работе [17] численно показано, что он может быть реализован только в том случае, если скорость регрессии конденсированной фазы ВВ в конвективном потоке при том же давлении будет на порядок выше чем при нормальном горении отдельных частиц зависящем от давления. Под нормальным горением отдельных частиц здесь понимается закон послойного горения конденсированной фазы со скоростью и = Ар, где р - давление окружающего частицу газа, А - некоторая константа определяемая из эксперимента. Для тэна её значение около 1 • 10_3 м/(с-МПа) [19] стр. 51.

В работах других авторов посвящённых численному моделированию перехода горения в детонацию в порошковых ВВ, использующих нормальный закон горения для определения регрессии конденсированной фазы, так же указывается на более медленное развитие процесса. Так, в работе [20] была предложена двухфазная, двухскоростная, двухтемпературная модель. Полубесконечный заряд модельного ВВ инициировался путём задания высокой начальной температуры слоя на свободном торце толщиной 5 мм достаточной для воспламенения поверхности пор. Для различных размеров частиц была рассчитана динамика фронта процесса. Для частиц размером 100 мкм длительность преддетонационного участка составила 50 мкс, 150 мкм - 100 мкс, для 500 мкм детонация не развивалась за время счёта более 100 мкс в случае пористости 37% соответствующей насыпной плотности.

Схожие данные приводятся и в работе [21], где расчёт производится по аналогичной модели. Отличие состоит в использовании зарядов конечной длины, при этом волна сжатия, распространяющаяся по конденсированному скелету, многократно отражается от глухого торца заряда и фронта процесса. Фронт детонации при удельной поверхности пор соответствующей насыпному заряду штатного тэна возникает за время порядка сотен микросекунд.

Условия инициирования насыпного заряда в этих работах заметно отличаются от реализуемых при натуральных экспериментах, однако расчет по модели [20] в экспериментальных условиях представленный в работе [5], выполненной в соавторстве с диссертантом, так же не приводит к развитию детонации за время счёта 33 мкс.

Таким образом, специфические условия нагружения ВВ горячими продуктами могут приводить к формированию более скоростной формы горения. Такой режим предложен в работах [17, 18] на основании экспериментального исследования инициирования дисперсного ВВ взрывом проводника и продуктами газовой детонации и назван абляционным горением.

Ускорение горения частиц при обдуве высокоскоростным потоком наблюдалось и ранее на порохах, это явление носит название эффект раздувания или эрозионное горение. Физическая основа эффекта изложена в [22]. Кратко, продукты горения энергетического материала экранируют поверхность частицы от подвода тепла внешним потоком, который может быть значительно интенсивнее саморазогрева. Суть явления заключается в турбулизации газов на поверхности частицы при высокой скорости обдува и возобновлению потока тепла к непрореагировавшему веществу тем самым увеличивая скорость послойного горения отдельных частиц. Этот процесс даёт ускорение реакции в 2 — 3 раза что, согласно оценкам приведённым в работе [16] на основе экспериментальных данных, недостаточно.

В работе [23] в экспериментах по обтеканию уединённой гранулы ВВ продуктами газовой детонации было показано, что поджигание может происходить при разрушении частицы из-за развития неустойчивостей на поверхности тонкого расплавленного слоя. Суть явления заключается в срыве обдувающим потоком расплавленного и испаряющегося вещества с поверхности частицы, которое будет гореть отдельно от неё. Тем самым значительно увеличивается не только скорость горения отдельных частиц, но и их количество, при этом существенно возрастает и площадь горения. В кандидатской диссертационной работе Э.Р. Прууэла [24] было показано, что такой механизм может обеспечивать необходимо высокую скорость регрессии конденсированной фазы.

А.П. Ершовым выдвинута другая гипотеза, объясняющая увеличение скорости газовыделения ростом суммарной скорости нормального горения за счёт увеличения площади поверхности частиц ВВ из-за дробления [25], которая так же даёт необходимую скорость регрессии конденсированной фазы. Так, в книге [1] стр. 35 приведена таблица значений удельной поверхности и среднего размера частиц тэна для различных давлений прессования. Для насыпного заряда тэна с начальным средним размером частиц 500 мкм пористостью 45% прирост удельной поверхности при сжатии его до значения пористости 10% происходит в 30 раз. Данные для среднего размера частиц заканчиваются на пористости 30% величиной 100 мкм.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кашкаров, Алексей Олегович, 2015 год

Литература

1. Беляев А. Ф., Боболев В. К., Коротков А. И. и др. Переход горения конденсированных систем во взрыв. Москва: Наука, 1973.

2. Физика взрыва. Москва: Физматлит, 2004. Т. 1.

3. Беляев А. Ф., Садовский М. А., Тамм И. И. Применение закона подобия при взрывах к явлению передачи детонации // ПМТФ. I960. № 1. С. 3-17.

4. Лукьянчиков Л. А., Прууэл Э. Р., Кашкаров А. О., Тен К. А. Абляционное горение вторичных порошковых взрывчатых веществ // ПМТФ. 2010. № 4. С. 5-16.

5. Ершов А. П., Кашкаров А. О., Лукьянчиков Л. А., Прууэл Э. Р. Инициирование детонации пористого ВВ высокоэнтальпийным потоком газа // Физика горения и взрыва. 2013. № 1. С. 91-105.

6. Pruuel Е. R., Kashkarov А. О., Lukyanchikov L. A., Merzhievsky L. А. // Physics of Extreme states of Matter-2009 / Ed. by V. E. Fortov, et al. Chernogolovka: Institute of Problems of Chemical Physics RAS, 2009. Pp. 128-130.

7. Кашкаров А. О., Лукьянчиков Л. А., Мержиевский Л. A. et al. // III научно-техническая конференция молодых ученых «Перспективы создания и применения конденсированных высокоэнергетических материалов». Бийск: 2010. Pp. 102-107.

8. Ершов А. П., Кашкаров А. О., Лукьянчиков Л. А., Прууэл Э. Р. Быстрый переход горения в детонацию в двухфазной системе -эксперимент и численное моделирование // Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и

практика [Электронный ресурс] / Международная конференция, посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко, Новосибирск, Россия, 30 мая - 4 июня 2011 г. Новосибирск, ИВТ СО РАН, 2011, № гос. регистрации - 0321101160: Режим доступа: http://conf.nsc.ru / files/conferences/niknik-90 / fulltext /38046/44622/ ershov.pdf. свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 10.12.2014)., 2011.

9. Храповский В. Е., Сулимов А. А., Ермолаев Б. С. Переход горения в детонацию в пористых энергетических материалах, связанный с формированием вторичной волны давления / / Химическая физика. 1997. Т. 16, № 11. С. 99-113.

10. Seay G.E., Jr Seely L.B. Initiation of a Low-Density PETN Pressing by a Plane Shock Wave // Journal of Applied Physics. 1961. Vol. 6. Pp. 140-145.

11. Колдунов С. А., Шведов К. К., Дремин А. Н. Разложение пористых ВВ под действием ударных волн // Физика горения и взрыва. 1973. Т. 9, № 2. С. 295-304.

12. Cottrell Т. L., Gibb J. G. Importance of Gas Spaces in the Propagation of Detonation of Granular Explosives // Nature. 1956. Vol. 178. Pp. 814-815.

13. Tanguay V., Higgins A. J. Comparison of Critical Conditions for Initiation of Porous PETN by Shock Waves Transmitted from Solids and Gases // AIP Conf. Proc. 706 / Ed. by M. D. Furnish, Y. M. Gupta, J. W. Forbes. Portland, Oregon (USA): American Institute of Physics, 2004. Pp. 1049-1053.

14. Апин А. Я., Афанасенков A. H., Димза P. В., Стафеев В. В. О передаче детонации на расстояние // ДАН СССР. 1962. Т. 147, № 5. С. 1141-1143.

15. Cooper Paul W. Explosives Engineering. New York: Wiley-VCH, Inc, 1996.

16. Андреев В. В., Зубков П. И., Киселев Г. И., Лукьянчиков Л. А. Об одном из режимов детонации в порошковых ВВ малой плотности // Динамика сплошной среды. 1972. № 10. С. 183-188.

17. Андреев В. В., Ершов А. П., Лукьянчиков Л. А. Двухфазная низкоскоростная детонация пористого ВВ // Физика горения и взрыва. 1984. Т. 20, № 3. С. 89-93.

18. Лукьянчиков Л. А. Системы инициирования на вторичных взрывчатых веществах // ПМТФ. 2000. Т. 41, № 5. С. 48-61.

19. Беляев А. Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. Москва: Наука, 1968.

20. Нигматулин Р. И., Вайнштен П. В., Ахатов И. Ш. Переход конвективного горения порошкообразных ВВ в детонацию // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 19, № 5. С. 93-97.

21. Вилюнов В. И., Ищенко А. Н., Хоменко Ю. П. О детерминированной модели конвективного горения пористых систем // Физика горения и взрыва. 1988. Т. 24, № 5. С. 40-48.

22. Зельдович Я. Б., Лейпунский О. И., Либрович В. Б. Теория нестационарного горения пороха. Москва: Наука, 1975.

23. Григорьев В. В., Лукьянчиков Л. А., Прууэл Э. Р. Поджигание частиц тэна волной газовой детонации // Физика горения и взрыва. 1997. Т. 33, № 2. С. 133-138.

24. Прууэл Э. Р. Инициирование зарядов пористого вторичного взрывчатого вещества потоком горячих газов: Кандидатская диссертация / Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. 2003.

25. Ershov A. P. Modeling of the deflagration to detonation transition in porous PETN // Proc. 11th Symposium (International) on Detonation. Publication No. ONR333000-5. Snowmass Village, CO: Ampersand Publ. Group, 2000. Pp. 686-692.

26. Глушко В. П. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Москва: Наука, 1978.

27. Григорьев В. В., Лукьянчиков Л. А., Прууэл Э. Р., Васильев А. А. Инициирование пористого взрывчатого вещества продуктами пересжатой газовой детонации // Физика горения и взрыва. 2001. Т. 37, № 3. С. 90-97.

28. Панов К. Н., Комрачков В. А. Исследование рентгенографическим методом эволюции профиля плотности вещества за фронтом расходящейся ударной волны во взрывчатом веществе // Физика горения и взрыва. 2004. Т. 40, № 5. С. 102-108.

29. Панов К. Н., Комрачков В. А., Целиков И. С. Рентгенографические исследования процесса взаимодействия ударных и детонационных волн во взрывчатом веществе // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 3. С. 132-138.

30. Бурцев В. В., Комрачков В. А., Ковтун А. Д. и др. Исследование инициирования детонации ТАТБ методом протонной радиографии // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48, № 3. С. 107-114.

31. Antipov Yu. M., Afonin A. G., Vasilevskii A. V. et al. A Radiographic Facility for the 70-GeV Proton Accelerator of the Institute of High Energy Physics // Instruments and Experimental Techniques. 2010. Vol. 53, no. 3. Pp. 319-326.

32. Голубев А. А., Демидов В. С., Демидова Е. В. и др. Диагностика быстро-

протекающих процессов пучком заряженных частиц от ускорителя TBH-ИТЭФ // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, № 4. С. 61-67.

33. Ferm Eric N., Dennison Steve, Lopez Robert et al. Proton radiography experiments on shocked high explosive products // Shock Compression of Condensed Matter - 2003 / Ed. by M. D. Furnish, Y. M. Gupta, J. W. Forbes. Portland, Oregon (USA): American Institute if Physics, 2003. Pp. 839-842.

34. King N. S. P., Abies E., Adams Ken et al. An 800-MeV proton radiography facility for dynamic experiments // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 1999. Vol. 424. Pp. 84-91.

35. Luo S. N., Jensen B. J., Hooks D. E. et al. Gas gun shock experiments with single-pulse x-ray phase contrast imagin and difraction at the Advanced Photon Source // arXiv.org. Режим доступа: http://arxiv.org/pdf/1204.6071vl, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 10.12.2014). 2012.

36. Зубков П. И., Кулипанов Г. H., Лукьянчиков Л. А. и др. Наблюдение переходных процессов в малоплотных ВВ с помощью СИ // Вещества, материалы и конструкции при интенсивных динамических воздействиях. Труды международной конференции "V Харитоновские тематические научные чтения"/ Под ред. А. Л. Михайлов. Саров: ВНИИЭФ, 2003. С. 204-208.

37. Титов В. М., Прууэл Э. Р., Тен К. А. и др. Опыт применения синхро-тронного излучения для исследования детонационных процессов // ФГВ. 2011. № 6. С. 3-15.

38. Тен К. А. Использование синхротронного излучения для исследования взрывных процессов: Кандидатская диссертация / Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. 2007.

39. Аульченко В. М., Евдоков О. В., Жогин И. Л. и др. Детектор для изучения взрывных процессов на пучке синхротронного излучения // Приборы и техника эксперимента. 2010. № 6. С. 20-35.

40. Тен К. А., Аульченко В. М., Евдоков О. В. и др. Измерение распределения плотности при детонации ВВ с помощью синхротронного излучения // Физика экстремальных состояний вещества - 2003 / Под ред. В. Е. Фортов. Черноголовка: Институт проблем химической физики РАН, 2003. С. 40-42.

41. Андреев К. К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. Москва: Наука, 1966.

42. Сулимов А. А., Ермолаев Б. С. Квазистационарное конвективное горение в энергетических материалах с низкой пористостью (Часть 1) // Химическая физика. 1997. Т. 16, № 9. С. 51-72.