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Velocidad de detonación

La velocidad explosiva , también conocida como velocidad de detonación o velocidad de detonación (VoD), es la velocidad a la que el frente de onda de choque viaja a través de un explosivo detonado . Las velocidades explosivas son siempre más rápidas que la velocidad local del sonido en el material.

Si el explosivo se confina antes de la detonación, como en un proyectil de artillería , la fuerza producida se concentra en un área mucho más pequeña y la presión se intensifica significativamente. Esto da como resultado una velocidad explosiva que es mayor que si el explosivo hubiera sido detonado al aire libre. Las velocidades no confinadas suelen ser aproximadamente del 70 al 80 por ciento de las velocidades confinadas. [1]

La velocidad explosiva aumenta con un tamaño de partícula más pequeño (es decir, mayor densidad espacial), mayor diámetro de carga y mayor confinamiento (es decir, mayor presión). [1]

Las velocidades de detonación típicas para mezclas de polvo orgánico oscilan entre 1400 y 1650  m/s. [2] Las explosiones de gas pueden deflagrar o detonar según el confinamiento; Las velocidades de detonación son generalmente de alrededor de 1700 m/s [3] [4] [5] , pero pueden llegar hasta 3000  m/s. [6] Los explosivos sólidos suelen tener velocidades de detonación que van más allá de 4000 m/s a 10300 m/s.

La velocidad de detonación se puede medir mediante el método Dautriche. En esencia, este método se basa en el desfase temporal entre el inicio de dos extremos de una mecha detonante de velocidad de detonación conocida, insertada radialmente en dos puntos de la carga explosiva a una distancia conocida entre sí. Cuando se detona la carga explosiva, se activa un extremo de la mecha y luego el segundo extremo. Esto provoca que dos frentes de detonación viajen en direcciones opuestas a lo largo de la mecha detonante, que se encuentran en un punto específico alejado del centro de la mecha. Conociendo la distancia a lo largo de la carga de detonación entre los dos extremos de la mecha, la posición de colisión de los frentes de detonación y la velocidad de detonación de la mecha detonante, se calcula la velocidad de detonación del explosivo y se expresa en km/s.

En otras palabras, "VOD es la velocidad o tasa de propagación de la descomposición/reacción química". Y para explosivos fuertes, generalmente es superior a 1000  m/s.

En los casos en que un material no ha recibido pruebas específicas, a veces se utilizan predicciones aproximadas basadas en la teoría del comportamiento del gas (consulte la condición de Chapman-Jouguet ).

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "Explosivos".
  2. ^ Wolanski, Piotr. "Explosiones de polvo". jstage.jst.go.jp . Universidad Tecnológica de Varsovia, Instituto de Ingeniería Térmica . Consultado el 21 de septiembre de 2019 .
  3. ^ "TNT (Comparación con el pentano)". chic.ic.uk. ​QuímicaWiki.
  4. ^ "Glosario sobre dinámica de explosiones". pastor.caltech.edu . Instituto de Tecnología de California . Consultado el 7 de octubre de 2019 .
  5. ^ "Revisión de incidentes de explosión de nubes de vapor" (PDF) . hse.gov.uk. ​SSMA 2017 . Consultado el 21 de septiembre de 2019 .
  6. ^ Egerton, Alfred C.; Gates, SF (1927). "Más experimentos sobre explosiones en mezclas gaseosas de acetileno, hidrógeno y pentano". Actas de la Royal Society de Londres. Serie A, que contiene artículos de carácter físico y matemático . 116 (775). La Sociedad de la Realeza: 516–529. Código Bib : 1927RSPSA.116..516E. doi : 10.1098/rspa.1927.0148 .