Modello di detonazione di Zeldovich-von Neumann-Döring

Il modello di detonazione di Zeldovich-von Neumann-Döring o modello di detonazione ZND è un modello unidimensionale della detonazione di un esplosivo . Fu proposto in modo indipendente durante la seconda guerra mondiale da Yakov Zeldovich , John von Neumann e Werner Döring , da cui il nome.

Questo modello ammette reazioni chimiche non istantanee e quindi il processo di detonazione consiste in più fasi successive. In primo luogo, un'onda d'urto infinitamente sottile comprime l'esplosivo ad alta pressione, chiamato picco "von Neumann". Al culmine di von Neumann, l'esplosivo non ha ancora reagito. Il picco segna la comparsa della zona di reazione chimica esotermica, che termina nello stato di Chapman-Jouguet . Successivamente, i prodotti della detonazione si espandono all'indietro.

Nel caso di riferimento in cui lo shock è stazionario, il flusso di gas dopo lo shock è subsonico . Per questo motivo, l'energia rilasciata dietro lo shock può essere trasportata acusticamente allo shock, mantenendo così la sua energia. Per una detonazione auto-propagante, lo shock si rilassa ad una velocità data dalla condizione di Chapman-Jouguet , che richiede che la materia dietro la zona di reazione abbia una velocità sonica locale nel quadro di riferimento in cui lo shock è fermo. Infatti, tutta l'energia chimica viene sfruttata per propagare l'onda d'urto in avanti.

Tuttavia, negli anni '60, gli esperimenti hanno rivelato che le detonazioni in fase gassosa erano molto spesso caratterizzate da strutture tridimensionali instabili e potevano essere previste solo da teorie stabili unidimensionali per valori medi. In effetti, queste onde si placano quando la loro struttura viene distrutta. La teoria della detonazione di Wood-Kirkwood può correggere alcune di queste limitazioni.

Note e riferimenti

  1. Ya. B. Zel'dovich , “  К теории распространения детонации в газообразных системах [Dalla teoria della propagazione delle detonazioni in un sistema a gas]  ", Zh. Eksp. Teor. Fiz. , vol.  10, 1940, p.  542-568
  2. John von Neumann , John von Neumann: Collected Works, 1903-1957 , vol.  6, AH Taub, 1 ° aprile 1942( ISBN  978-0-08-009566-0 ) , Teoria delle onde di detonazione. Rapporto sullo stato di avanzamento al National Defense Research Committee Div. B, OSRD-549
  3. Werner Döring , "  Über Detonationsvorgang in Gasen [Sui processi di detonazione nei gas]  ", Ann. Phys. , n °  43, 1943, p.  421-436 ( ISSN  0003-4916 )
  4. DH Edwards , GO Thomas e MA Nettleton , "  The Diffraction of a Planar Detonation Wave at an Abrupt Area Change  ", Journal of Fluid Mechanics , vol.  95, n o  1,1979, p.  79-96 ( DOI  10.1017 / S002211207900135X , Bibcode  1979JFM .... 95 ... 79E )
  5. DH Edwards , GO Thomas e MA Nettleton , Diffraction of a Planar Detonation in Various Fuel-Oxygen Mixtures at an Area Change , vol.  75, coll.  "Progressi in astronautica e aeronautica",diciannove ottantuno, 341  p. ( ISBN  978-0-915928-46-0 , DOI  10.2514 / 5.9781600865497.0341.0357 )
  6. Kurt R. Glaesemann e Laurence E. Fried , "  Miglioramento della cinetica chimica della detonazione del legno di kirkwood  ", Theoretical Chemistry Accounts , vol.  120, n osso  1-3,2007, p.  37–43 ( DOI  10.1007 / s00214-007-0303-9 , leggi in linea )

Vedi anche

Bibliografia

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