Termodynamiczne modelowanie procesów spalania, wybuchu i detonacji nieidealnych układów wysokoenergetycznych

W pracy przedstawiono termodynamiczną metodę wyznaczania stanu równowagowego reagującego, nieidealnego układu heterogenicznego. Omówiono sposoby jej zastosowania do określania parametrów spalania, wybuchu i detonacji materiałów wysokoenergetycznych. Przedstawiono aplikację numeryczną metody - kod ZMWNI. Omówiono algorytm główny kodu oraz sposoby jego użytkowania. Porównano wyniki obliczeń uzyskanych z tego programu i kodu CHEETAH. Wykonano obliczenia równowagowe parametrów wybuchu, spalania i detonacji dla wybranych materiałów, wyznaczono izentropy rozprężania produktów i energię detonacji. W obliczeniach nierównowagowych zakładano obojętność chemiczną jednego ze składników mieszaniny wybuchowej lub brak wymiany ciepła między składnikiem i produktami detonacji. Na zakończenie porównano wybrane obliczone charakterystyki detonacyjne z danymi doświadczalnymi.

n this work, the thermodynamic method is presented of resolve of the equilibrium state of a reactive non-ideal heterogeneous system. The ways are described of application of the method for determination of parameters of combustion, explosion and detonation of high energetic materials. The code called ZMWNI is presented which is numerical application of the method. The main algorithm of the code and means of its use are described. Results of calculations by the use of ZMWNI and CHEETACH codes are compared. Equilibrium calculations of parameters of combustion, explosion and detonation for some explosives are performed as well as isentropes of products expansion and detonation energy are estimated. Chemical inertness of a one of components of explosive mixture as well nonappearance of heat exchange between the component and the detonation products are assumed in the non-equilibrium calculations. At the end, some calculated detonation characteristics are compared with experimental data.