Формирование детонационной волны при термическом разложении ацетилена
А. В. Емельянов, А. В. Еремин, В. Е. Фортов
Учреждение Российской Академии Наук Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
Abstract
Экспериментально наблюдалось формирование детонационной волны
конденсации при термическом разложении ацетилена, инициированном ударной
волной. Устойчивую волну детонации в смеси
20%С2Н2 + 80%Ar
удалось получить при начальном давлении за ударной волной не менее 30 атм.
Определены основные кинетические характеристики пиролиза ацетилена - период
индукции начала конденсации и константа скорости роста конденсированных
частиц. Проанализирована взаимосвязь различных стадий процесса с
тепловыделением при конденсации. Показано, что период индукции роста частиц
не сопровождается заметным тепловыделением. Последующие стадии конденсации,
характеризующиеся существенным выделением энергии, протекают чрезвычайно
быстро (< 10-5 с), в режиме так называемой «взрывной конденсации".
Анализ полученных данных показал, что лимитирующей стадией процесса,
определяющей возможность формирования детонационной волны конденсации в
ацетилене, являются реакции роста больших полиуглеводородных молекул,
предшествующие образованию конденсированных углеродных частиц. Увеличение
давления ведет к резкому сужению зоны индукции и переходу всего процесса в
детонационную волну конденсации.