Taille et régularité de la structure du front de la détonation dans les gaz. Corrélation avec le diamètre critique de transmission de la détonation

Laboratoire d'Energétique et de Détonique, ENSMA, Université de Poitiers, Poitiers, France

Résumé

On discute du problème de l'évolution de la taille et de la régularité de la structure tridimensionnelle cellulaire du front de la détonation dans le système réactif C2H2-O2-Ar. Les résultats expérimentaux ont été obtenus en faisant varier : 1) la dilution en argon du mélange, 2) le degré de force de la détonation (M ≽ M CJ : CJ correspondant à l'onde de Chapman et Jouguet), deux paramètres dont l'augmentation permet de diminuer l'énergie d'activation apparente réduite, EA/RT, du mélange réactif derrière onde de choc et d'accroître la régularité de la structure cellulaire. On établit ensuite dans quelles mesures la loi empirique liant le diamètre critique de transmission dc d'une détonation à la taille caractéristique de sa structure (en particulier sa dimension transversale λ), i.e. dc = 13 λ, reste valable lorsque chaque paramètre de l'étude varie. Compte tenu des écarts importants à la règle classique de la relation dc (λ) mis en évidence lorsque la valeur du groupement EA/RT diminue sensiblement (13 λ ≤ d c ≤ 26 λ) on conclut sur l'importance du rôle de la régularité de la structure sur les corrélations existant entre les paramètres dynamiques d'une détonation et la taille de sa structure.

Abstract

Size and regularity of the cellular structure of detonations in C 2H2-O2-Ar systems were considered. Experiments were conducted over a wide range of dilutions by argon and of degrees of overdrive of detonations. The increase of dilution by argon or of the degree of overdrive of the detonation reduces the value of the effective activation energy EA/RT of the system and promotes the regularity of the cellular structure. Conditions of critical transmission of a detonation from a pipe of diameter d (= 52 mm) into a large volume were investigated in the same systems. It appears that the classical correlation between the critical diameter of transmission and the cell size, i.e. dc = 13 λ, remains no longer valid when the dilution by argon or the degree overdrive increase significantly. dc ≅ 26 λ is observed when the cell becomes very regular. All the results obtained emphasize the importance of cell regularity on correlation factors between the dynamics parameters of a detonation and its cell size.