Термодинамически согласованная модель детонации твердых взрывчатых веществ

Предложена усовершенствованная термодинамически согласованная модель реагирующего течения для исследования гидродинамической детонации твердых взрывчатых веществ. В предположении, что химическая смесь, состоящая из твердых реагентов и газообразных продуктов реакций, может достичь механического равновесия, но не достигает температурного равновесия, твердые реагенты и газообразные продукты реакции могут иметь общие давление и скорость, но разные температуру и внутреннюю энергию. С помощью закона сохранения энергии смеси и эквивалентности давления между составляющими выведены закон сохранения внутренней энергии и эволюционные уравнения для объемной концентрации реагентов твердой фазы и давления химической смеси. Таким образом, предложенная полная система уравнений, описывающая процесс детонации, включает в себя: законы сохранения массы, импульсов и полной энергии и эволюционное уравнение для давления химической смеси в целом, а также законы сохранения массы и внутренней энергии и эволюционное уравнение для объемной концентрации твердой фазы. Теоретический анализ выявил существенные различия между структурой стационарной детонационной волны, полученной по предложенной модели и по модели детонации Зельдовича–Неймана–Дёринга. Результаты численных расчетов типичных задач детонации показали, что модель хорошо воспроизводит важные характеристики детонационных течений, что также доказывает обоснованность предложенной модели детонации твердых взрывчатых веществ.