Die Abhängigkeit der Ammonal-Detonationsleistung vom Zylinderprüfmaßstab

Damit sich eine Detonation gleichmäßig ausbreiten kann, muss der Führungsschock durch die Energiefreisetzung aus der chemischen Reaktionszone unterstützt werden. Die Strömungsdivergenz kühlt die Strömung hinter dem Kompressionsschock ab, verlangsamt die chemischen Reaktionen und verringert die verfügbare Energie, um die Detonation voranzutreiben. Dies führt zu einem Durchmessereffekt und schließlich zum Versagen der Detonation, wenn die Ladungsgröße reduziert wird. Ebenso nimmt die Energie, die für die Beeinflussung benachbarter Materialien im Produktstrom zur Verfügung steht, mit der Ladungsgröße tendenziell ab. Die Leistung von nicht idealen Sprengstoffen wie Ammoniumnitrat mit Aluminiumpulver (Ammonal) reagiert besonders empfindlich auf Strömungsdivergenzen. In dieser Studie wird die Auswirkung der Strömungsdivergenz auf die Leistung von Ammonal durch Anwendung einer analytischen Methode zur Analyse der Wandgeschwindigkeitsprofile von Zylinderexpansionsversuchen (CYLEX) für Versuche mit Innendurchmessern von 12,7 mm bis 76,2 mm untersucht. Für diese Tests werden die Detonationsgeschwindigkeit, die Isentropen der Detonationsprodukte und die Detonationswärme angegeben. Darüber hinaus zeigt die Analyse der Geschwindigkeitsprofile eine experimentelle Messung der Rayleigh-Linie, die für alle Versuche gut mit der theoretischen Rayleigh-Linie übereinstimmt. Anhand dieses Merkmals werden die Zeiten der Reaktionszonen abgeleitet.