Формирование детонационной волны конденсации

Экспериментально наблюдалось усиление ударной волны и переход ее в детонационно-подобный режим в результате выделения энергии при конденсации сильно пересыщенного углеродного пара. Углеродный пар за фронтом ударной волны в смеси 10%С${}_3$О${}_2$ + 90%Ar образовывался при термическом распаде нестойкой недокиси углерода C${}_3$О${}_2\rightarrow\rm C+2\rm{CO}$. В результате быстрой конденсации пара в наночастицы температура смеси повышалась более чем на 500 К (от 1600–2200 К до 2200–2800 К), давление росло от 4 до 6 атм, что приводило к увеличению скорости ударной волны на 130–170 м/с. Анализ кинетики тепловыделения в данных смесях показал, что при начальных температурах выше 1800 К рост температуры, связанный с формированием частиц, происходит в течение нескольких микросекунд. Расчеты адиабат Гюгонио для начальной и конечной смесей позволяют утверждать, что в исследованных режимах течения наблюдается формирование пересжатой детонации. Показано, что при увеличении содержания С${}_3$О${}_2$ в смеси могут быть достигнуты условия самоподдерживающей детонации.