폭발 전환에 대한 디플레이그레이션

Deflagration to detonation transition

디플래그레이션 투 디플래그레이션 전이(DDT)는 디플래그레이션 방식의 연소에서 디플래그레이션 방식의 폭발로 급격한 전환이 일어날 때 가연성 가스와 공기(또는 산소)의 불연성 혼합물에서 나타나는 현상을 말합니다.

묘사

디플레이그레이션은 아음속 불꽃 전파 속도가 보통 초당 100미터(220mph)보다 훨씬 낮고, 일반적으로 50킬로파스칼(7.3psi)보다 낮은 비교적 낮은 과압을 특징으로 합니다.연소 전파의 주요 메커니즘은 혼합 가스를 통해 전진하는 화염 전선입니다. 기술적인 측면에서 반응 영역(화학 연소)은 열과 질량의 확산 과정에 의해 매체를 통해 진행됩니다.가장 양성적인 형태의 디플래그레이션은 단순히 섬광일 수 있습니다.

이와 대조적으로 폭발은 초음속 화염 전파 속도가 초당 최대 2,000 미터(4,500 mph)이며, 2 메가파스칼(290 psi)에 이르는 상당한 과압이 특징입니다.폭발 전파의 주요 메커니즘은 강력한 압력파로, 파동 앞의 연소되지 않은 가스를 자동 점화 온도 이상의 온도로 압축합니다.기술적인 측면에서, 반응 영역(화학 연소)은 반응 영역과 충격이 일치하는 자기 구동식 충격파이며, 충격파에 의해 발생하는 압축 가열에 의해 화학 반응이 개시됩니다.이 과정은 디젤 엔진의 점화와 비슷하지만 훨씬 더 갑작스럽고 폭력적입니다.

특정 조건에서 주로 기하학적 조건(예: 부분 구속 및 난류 화염 와전류를 유발하는 화염 경로의 많은 장애물)에서 아음속 화염 전선은 초음속으로 가속되어 탈장에서 폭발로 전환될 수 있습니다.정확한 메커니즘은 완전히 이해되지 않았으며,[1] 기존 이론은 폭발과 폭발을 모두 설명하고 모델링할 수 있지만, 전이 현상을 예측할 수 있는 이론은 현재 없습니다.

예

폭발 전환에 대한 디플레이그레이션(deflagation)은 몇몇 주요 산업 사고의 특징이었습니다.

적용들

이 현상은 펄스 기폭 엔진에서 이용되는데, 기폭제가 기폭제보다 더 효율적으로 반응물을 연소시키기 때문입니다. 즉, 더 높은 수율을 제공합니다.이러한 엔진은 일반적으로 폭발 전환에 대한 디플레이션을 촉진하기 위해 연소실에 Shchelkin 나선형을 사용합니다.[2][3]

이 메커니즘은 열탄성 무기에도 군사적인 용도가 있음을 발견했습니다.

관련현상

초신성 개시를 담당하는 열핵 반응에 대해서도 유사한 폭발 전이(DDT)가 제안되었습니다.[4]이 과정을 "탄소 폭발"이라고 부릅니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Chapter 6: Detonation". Gexcon AS. Archived from the original on October 4, 2011.
  2. ^ New, TH; PK Panicker; FK Lu; H M Tsai (2006). Experimental Investigations on DDT Enhancements by Schelkin Spirals in a PDE (PDF). 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 9–12 January 2006, Reno, Nevada.
  3. ^ Schultz, E; E Wintenberger; J Shepherd (1999). Investigation of Deflagration to Detonation Transition for Application to Pulse Detonation Engine Ignition Systems (PDF). Proceedings of the 16th JANNAF Propulsion Symposium.
  4. ^ Gamezo, Vadim N.; Oran ES (2008). Mechanisms for Detonation Initiation in Type Ia Supernovae. American Astronomical Society, AAS Meeting #211, #162.08. Bibcode:2008AAS...21116208G.