Ученые увеличили силу взрыва магнитным полем

Интересное открытие сделали физики из Института теплофизики экстремальных состояний РАН и МИФИ.

Оказывается, интенсивность детонации и силу взрывной волны можно увеличить магнитным полем определенного направления. Таким методом Ученые предлагают увеличить КПД и минимизировать размер двигателей внутреннего сгорания.

Горючую газовую смесь поджигают электрическим разрядом - " искрой ". Ударная волна от разряда, движущаяся со сверхзвуковой скоростью, сжимает и нагревает газовую смесь, которая воспламеняется. Выделяющаяся энергия поддерживает ударную волну, которая и обеспечивает самораспространение процесса. Этим детонация отличается от горения. Ученые нашли, что Если сделать Внешнее магнитное поле, совпадающее с полем искрового разрядника, то взрывная волна ускоряется на 50 м/с, а преддетонационное расстояние от него в газовой смеси сокращается в 5 раз. Напротив, Если магнитные поля разрядника и Внешнее поле противоположны по направлению, взрывная волна замедляется на 100 м/с, а детонация и вовсе не происходит, потому что фронт пламени отстает от ударной волны.

Свои опыты физики поставили в детонационной камере сгорания. Это труба длиной 2, 5 метра и диаметром 8 сантиметров. Близко от одного из торцов камеры расположен искровой разрядник. Перед каждым экспериментом из камеры откачивали воздух и заполняли ее водородно-воздушной смесью. Во время испытаний резвость ударной волны в приборе фиксируют датчики давления, а распространение фронта пламени - фотодатчики, расставленные внутри по всей длине камеры.


Схема экспериментальной детонационной камеры сгорания переменного сечения: 1 - коллектор подвода горючего и окислителя, 2 - блок поджига, 3 - форкамера, 4 - переходник, 5 - основная камера, 6 - узел усиления, 7 - канал пересжатой детонации, a-l - датчики (рис. С интернет представительства ihed. Ras. Ru)



Внешнее магнитное поле исследователи создавали При помощи 2-х катушек индуктивности, расположенных вне камеры на уровне разрядника. По расчетам, Если векторы внешнего и своего магнитных полей совпадают, то магнитная индукция внутри разрядника возрастает на треть, а Если противоположно направлены - на столько же уменьшается. В детонационной камере с воздухом без газовой смеси в первом случае резвость ударной волны выше на 50 м/с, а Во 2-м - на 100 м/с ниже, Чем без магнитного поля снаружи.

Ученые исследовали, как протекает взрыв под действием внешнего магнитного поля с разными векторами. Если их направления совпадают, то фронт пламени не отстает от ударной волны, а в Это же время без магнитного поля вовне фронт пламени в детонационной камере на 100 микросекунд отставал от ударной волны, и детонации не происходило. При разнонаправленных магнитных полях первичная Ударная волна медленнее на 100 м/с, а Это означает, горение в камере сменится детонацией позднее. Чем быстрее первичная Ударная волна, тем ближе к разряднику наступит детонация. Так что Если, к примеру, сделать двигатель с " быстрой " первичной волной, то можно хорошо уменьшить расходы на его размере .