Home › De meertalige Index van het Archief › Ontploffing

Ontploffing

Ontploffing is een proces van supersonisch verbranding waarin a drukgolf wordt verspreid vooruit wegens energieversie in een reactiestreek achter het. Het is krachtiger van de twee algemene klassen van verbranding, andere één die is deflagratie. In een ontploffing, perst de schok het materiaal samen dat zo de temperatuur verhoogt tot het punt van ontsteking. De aangestoken materiële brandwonden achter de schok en de versiesenergie die de schokpropagatie steunt. Autonoom dit schokgolf is verschillend van a deflagratie, wat zich bij een subsone snelheid verspreidt (d.w.z., langzamer dan correcte snelheid van het explosieve materiaal zelf), en zonder een schok of enige significante drukverandering. Omdat de ontploffingen hoge druk produceren, zijn zij gewoonlijk vernietigender dan deflagraties.

De eenvoudigste theorie om het gedrag van ontploffingen in gassen te voorspellen is gekend als Chapman-Jouguet (CJ) theorie, die rond de draai van de 20ste eeuw wordt ontwikkeld. Deze theorie, die door een vrij eenvoudige reeks algebraïsche vergelijkingen wordt beschreven, modelleert de ontploffing als het verspreiden zich drukgolf die van exotherme hitteversie vergezeld gaat. Zulk een theorie beperkt de chemie en de verspreidende vervoerprocessen tot een oneindig dunne streek.

Een complexere theorie werd onafhankelijk langs vooruitgegaan tijdens Wereldoorlog II Zel'dovich, von Neumann, en Doering. Deze theorie, die nu als (explosie) wordt bekend theorie ZND, laat eindig-tarief chemische reacties toe en beschrijft zo een ontploffing als oneindig dunne drukgolf die door een streek van exotherme chemische reactie wordt gevolgd. In het verwijzingskader waarin de schok stationair is, is de stroom na de schok subsoon. Wegens dit, kan de energieversie achter de schok akoestisch aan de schok voor zijn steun worden vervoerd. Voor een zelf-zichverspreidt ontploffing, ontspant de schok aan een snelheid die door wordt gegeven Voorwaarde chapman-Jouguet, wat tot het materiaal aan het eind van de reactiestreek beweegt om een plaatselijk sonische snelheid in het verwijzingskader te hebben waarin de schok stationair is. Inderdaad, wordt alle chemische energie uitgerust om de drukgolf vooruit te verspreiden.

Zowel zijn de theorieën CJ als ZND ééndimensionaal en regelmatig. Nochtans, in de jaren '60 openbaarden de experimenten dat gas-phase ontploffingen het vaakst door onvaste, driedimensionele structuren werden gekenmerkt, die slechts in een het gemiddelde genomen van betekenis door ééndimensionale regelmatige theorieën kunnen worden voorspeld. De moderne berekeningen boeken weldra vooruitgang in het voorspellen van deze complexe stroomgebieden. Vele eigenschappen kunnen kwalitatief worden voorspeld, maar de multi-schaalaard van het probleem maakt gedetailleerde kwantitatieve voorspellingen zeer moeilijk.

De ontploffingen kunnen door hoogte worden veroorzaakt explosieven, reactieve gasachtige mengsels, bepaalde stof en aërosols.

Toepassingen

De ontploffingen zijn moeilijk te controleren en voor hoofdzakelijk gebruikt vernieling en binnen oorlogvoering. Heel wat onderzoek wordt geleid op het bereiken van of het verhinderen van ontploffing in diverse materialen om de prestaties van te verbeteren explosieven en motoren. Een experimentele vorm van straalaandrijving, de motor van de impulsontploffing, gebruikt een reeks goed-vastgestelde ontploffingen om duw te produceren.

Ontploffing in vergeldende motoren is de ongecontroleerde supersonische explosie van de fuel-air last, en door bovenmatig hoge verbrandingskamertemperaturen veroorzaakt. Het verhogen van de temperatuur van de fuel-air last verhoogt de snelheid van verbranding tot de vlam zich bij supersonische snelheden verspreidt, resulterend in een drukschokgolf. Deze kracht is uiterst vernietigend aan gemeenschappelijke zuigermotoren, en vaak resultaten in gaten die door de bovenkant worden geblazen van zuigers of barsten binnen cilinderkoppen.

Verwijzingen

Voor de inleiding van een goede leek aan de theorie van ontploffing, zie:

Davis, William C., de „Ontploffing van explosieven,“ Wetenschappelijke Amerikaan, volume. 256, pagina's 106-112, 128 (Mei 1987).

Etymology

Frans détoner, om te exploderen; van Latijn detonare, om donder te besteden; van DE, ~van + tonare, aan donder

Zie ook

• Ontploffing sectie van Explosief, Detonator.
• Het kern testen
• De diamant van de ontploffing
• Predetonation van kernwapens
• Voorwaarde chapman-Jouguet