Пинаев А.В., Пинаев П.А. «Волны горения и детонации в смесях газов CH₄/Air, CH₄/O₂, O₂ с взвесями каменного угля» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 55-68 (2020)

На вертикальной ударной трубе исследованы процессы горения, взрыва и детонации в гибридных системах: газовые смеси CH₄/Air, CH₄/O₂, O₂ с взвесями частиц каменного угля размером до 200 мкм и среднеобъемной плотностью до 700 г/м³. Проанализированы рентгенограммы исходного угольного порошка и образцов угля, подвергшихся воздействию высокотемпературных волн. Получены данные о структуре и параметрах волн в гибридных смесях и в тех же смесях газов без угольной взвеси. Показано, что в гибридных системах взвесь угля слабее влияет на параметры волн горения и детонации, чем метан, при этом метан в этих волнах химически активнее угольной пыли. Ключевые слова: метан, угольная пыль, шахтные взрывы, горение, детонация, взрывобезопасность

Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф., Самсонов А.Н., Попов Е.Л. «Непрерывная детонация смеси газообразный водород–жидкий кислород в плоскорадиальной камере с истечением к периферии» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 69-77 (2020)

В плоскорадиальной камере с истечением к периферии, с внутренним диаметром 100 мм и наружным 300 или 200 мм впервые реализованы режимы непрерывной спиновой и непрерывной многофронтовой детонации газокапельной смеси газообразный водород–жидкий кислород. Высота детонационного фронта газокапельной смеси больше, чем газовой, что обусловлено критическим размером существования детонации. Центробежные силы, действующие на продукты за фронтом детонационной волны, способствуют более быстрому наполнению плоскорадиальной камеры свежей смесью и увеличивают высоту детонационного фронта. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, непрерывная многофронтовая детонация, газообразный водород, жидкий кислород, поперечные детонационные волны, плоскорадиальная камера сгорания

Chen K.C., Warne L.K., Jorgenson R.E., Niederhaus J.H. «Прямое инициирование октогена молнией» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 85-94 (2020)

Детонацию октогена можно инициировать взрывом проволочки. Прямого инициирования электрической дугой в литературе не обнаружено. В настоящей статье показано, что ударная волна от тока наиболее опасной молнии (200 кА и 500 нс фронт нарастания импульса) может вызвать инициирование детонации октогена стандартной плотности при повышенных температурах (т. е. октогена в наиболее чувствительной d-фазе при температуре выше 177°С) и что ударная волна от импульса тока амплитудой 200 кА с фронтом нарастания 100 нс могла бы инициировать детонацию октогена при комнатной температуре. Эти утверждения основаны на двух необходимых условиях детонации. Соответствующая pop-plot диаграмма для детонации октогена стала основой для формулировки эмпирического критерия детонации, применимого для взрывчатых веществ, подверженных воздействию ударных волн переменного давления. В качестве другого критерия использовался минимальный размер пятна детонации, полученный из литературных данных по детонации. PBX-9501 и LX-04 имеют pop-plot диаграммы детонации, похожие на аналогичные графики для октогена, и, таким образом, результаты по октогену применимы напрямую. PBX-9404 и PBX-9407 производятся на основе октогена, тем не менее на pop-plot диаграммах детонации давление для этих ВВ несколько ниже, чем у октогена, и по сравнению с ним они более чувствительны к воздействию ударной волны, инициированной электрической искрой. Теплопроводность октогена низкая, и фазовый переход может протекать медленно, поэтому шанс получить достаточное количество октогена, преобразованного в d-октоген, во время аварии мал и, следовательно, угроза его детонации при ударе молнией минимальна. Рекомендовано проводить для d-октогена испытания с использованием имитации молнии. Следует отметить, что молния может привести к воспламенению октогена и тем самым к детонации посредством перехода горения в детонацию. Ключевые слова: октоген, детонация, горение, молния, ударная волна

Спирин И.А., Пронин Д.А., Митин Е.С., Симаков В.Г., Брагунец В.А., Цветков А.В., Шестаков Е.Е., Сустаева Ю.М., Шевлягин О.В., Вахмистров С.А. «О механизме детонации взрывчатых смесей тэна с гидрокарбонатом натрия» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 107-115 (2020)

С помощью радиоинтерферометрического, электронно-оптического (НАНОГЕЙТ-22) методов и метода с применением ПВДФ-датчика давления исследована детонация смесей высокодисперсного тэна с гидрокарбонатом натрия с массовой долей последнего до 90%. Полученные экспериментальные результаты указывают на возможность существования различных режимов детонации в смесях. При массовой доле NaHCO₃≤85% распространение детонационной волны в основном обусловлено ударным сжатием. При большем содержании NaHCO₃ (90%) агентом распространения преимущественно являются струи продуктов взрыва. Ключевые слова: взрывчатое вещество, детонационная волна, взрывное горение, продукты взрыва, фоторегистрация, пьезоэлектрический датчик давления, радиоинтерферометрический метод

Lin S.-C., Gao S., Han J.-Q. «Влияние армированной бетонной плиты на свойства ударной волны» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 122-132 (2020)

Создана сложная модель, описывающая систему ТНТ–воздух–плита при помощи программного обеспечения LS-DYNA для нелинейного явного динамического анализа методом конечных элементов. Модель основана на усовершенствованной технологии численного моделирования, методике больших смещений и механизме взаимодействия жидкость–твердое тело в сочетании с эффектом скорости деформации для бетона и стали. Методом численного моделирования проведена серия оценок свойств ударной волны в области за железобетонной плитой. Кратко описаны типичные характеристики ударных волн перед плитой и за ней. Установлены соотношения между набегающей и отраженной, а также между отраженной и преобразованной волнами путем изучения влияния плиты соответственно на свойства отраженной волны в области перед плитой и на изменение преобразованной волны в области за плитой. Приведен алгоритм прогнозирования свойств преобразованной волны с учетом влияния бетонной плиты. Анализ конкретного случая показывает, что предложенный метод может правильно и эффективно предсказать свойства преобразованной волны в области за железобетонной плитой. Ключевые слова: железобетонная плита, мощный взрыв, ударная волна, взрывная ударная волна, отраженная волна, преобразованная волна, метод конечных элементов