О структуре автомодельных детонационных волн в зарядах тротила

Предложен метод фазовой плоскости для моделирования полей течения, связанных с детонационными волнами, распространяющимися с постоянной скоростью в зарядах тротила. Для формулировки задачи на фазовой плоскости переменных "безразмерная скорость звука $Z$ – радиальная скорость $F$" использовались преобразования подобия. Получено два связанных обыкновенных дифференциальных уравнения, которые решаются совместно. Решение соответствует интегральной кривой $Z(F)$ на фазовой плоскости, начинающейся из точки Чепмена–Жуге и заканчивающейся в особой точке $A$ – звуковой точке за фронтом волны. Система замыкается соотношениями для термодинамических переменных вдоль изоэнтропы расширения, проходящей через точку Чепмена–Жуге. В результате формируется полное уравнение состояния термодинамической системы. Параметры в точке Чепмена–Жуге и на изоэнтропе рассчитаны с применением термодинамического кода Cheetah. Получены решения для плоской, цилиндрической и сферической детонационных волн. Рассчитаны профили концентраций компонентов продуктов взрыва, основным компонентом ($\approx10$ моль/кг) оказался углерод в форме графита. Для инициализации одномерного газодинамического моделирования использовано автомодельное решение, которое описывает начальную стадию расширения продуктов детонации и формирование взрывной волны в воздухе. Подобное моделирование обеспечивает проникновение в суть термодинамических состояний и распределений компонентов продуктов взрыва, которые в начальный момент ответственны за оптическое излучение огненного шара при взрыве заряда тротила.