Словарь научных терминов
Ударных труб метод

УДАРНЫХ ТРУБ МЕТОД, метод изучения кинетики хим., физ.-хим. и молекулярных физ. процессов в газовых смесях и на пов-сти раздела фаз с помощью ударных волн. Ударная труба обычно имеет диаметр от неск. сантиметров до 0,5 м и длину неск. метров (реже используют трубы переменного диаметра). Она состоит из секции (камеры) высокого давления (>106 Па) и более длинной секции низкого давления (http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/8/2/14882.jpeg105 Па), к-рые разделены диафрагмой. Первая секция заполняется т. наз. толкающим газом (обычно H2 или Не), а вторая - исследуемым газом, к-рый часто разбавляют аргоном или др. инертным газом. В конце секции низкого давления (зона наблюдения) снаружи или внутри трубы находятся подходящие детекторы или датчики, позволяющие фиксировать процессы в исследуемом газе с помощью скоростной фотографии, спектральными методами, по изменению давления, электропроводности и т.д. При изучении гетерог. процессов на пов-сти твердого тела последнее закрепляют внутри трубы.

Диафрагма между секциями разрывается самопроизвольно (при постепенном увеличении давления в первой секции вследствие подачи в нее толкающего газа) или спец. устройством, напр. бойком, вылетающим из пружинной пушки. После разрыва диафрагмы образуются ударная волна, распространяющаяся в секцию низкого давления, и волна разряжения, идущая в противоположном направлении. Во фронте ударной волны происходит резкий скачок давления (до сотен атм, или 107 Па) и т-ры (до тысяч К), после к-рого наблюдается длительное "плато", т.е. давление и т-ра сохраняют постоянное значение. Ударная волна отражается от стенки трубы; в отраженной волне значения т-ры и давления выше, чем в падающей. Наличие плато, сохраняющегося вплоть до прихода вторичных волн,- осн. достоинство У. т. м., так как это позволяет изучать явления при т-рах тысяча - десятки тысяч и выше градусов, продолжающиеся от долей микросекунды до одной или неск. миллисекунд. Причем наблюдения и измерения можно проводить в падающей или(и) отраженной ударной волне.

Иногда для создания ударной волны в У. т. м. используют мощный электрич. разряд или детонацию газовой смеси (напр., 2H2 + O2).

После прохождения ударной волны равновесное распределение молекул по энергии поступат. движения устанавливается быстро - за неск. соударений. Переход к равновесному распределению молекул по колебат. и вращат. уровням энергии происходит значительно медленнее, что позволяет использовать У. т. м. для изучения хим. и физ.-хим. процессов в неравновесных условиях. В этом случае применяют также ударные трубы с соплом, в к-ром происходит неравновесное расширение нагретого в ударной трубе газа. Реже ударную волну пускают через неравновесный газ, возбужденный, напр., в электрич. разряде.

С помощью У. т. м. можно исследовать кинетику хим. и физ.-хим. процессов в средах с высокой плотностью при давлениях сотни тысяч - млн. атм. Для этого необходимы мощные ударные волны, генерируемые, напр., при детонации BB.

У. т. м. применяется для исследования разл. хим. р-ций, диссоциации и ионизации молекул, возбуждения и релаксации последних, явлений адгезии, испарения, воспламенения, дробления и агломерации капель и твердых частиц и т. п.

Лит.: Ударные трубы. Сб. пер., M., 1962; Гейдон А., Гер л И., Ударная труба в химической физике высоких температур, пер. с англ., M., 1966.

А. Д. Марголин.


Уайт-спирит Убихиноны Угарный газ Уги реакция Углеводороды Углеводы Углеграфитовые материалы Углекислый газ Углемасляные смеси Углепластики Углерод Углерод технический Углерод-углеродные материалы Углерода оксид Углерода сульфоксид Углеродные волокна Углеродопласты Углехимия Угольная кислота Ударная волна, Ударных труб метод Удобрения Уксусная кислота Уксусный альдегид Ульмана реакции Ультразвук Ультразвуковые аппараты Ультрамарин Ультрамикроскопия Ультрамикрохимический анализ Ультрафильтрация Ультрафиолетовая спектроскопия Ультрафосфаты Ультрацентрифугирование Умбеллиферон Умбра Ундекалактон Ундеканаль Ундеканол Уплотнительные смазки Уравнения состояния Уралкидные смолы Уран Урана сплавы Уранаты Уранорганические соединения Урацил Уреаза Уреиды Уретановые эластомеры Уретаны Уридин Уровнемеры Уроновые кислоты Урри-караша реакция Ускорители вулканизации