Untersuchung der Reaktionszone von Detonationen in Knallgas

Abstract

AbstractEs wird gezeigt, daß die Länge der Reaktionszone in Detonationen von stöchiometrischen Knallgasgemischen mit sinkendem Ausgangsdruck etwa proportional mit 1/p zunimmt. Bei 100 mm Hg Ausgangsdruck beträgt die Länge ungefähr 5 mm. Messungen von verschiedenen Größen innerhalb der Reaktionszone werden in diesem Druckbereich, solange die Detonation stationär ist, möglich. Im einzelnen wurden Messungen der Länge der Reaktionszone, der Induktionszeit aus dem Gradienten der Dichte, des Verlaufes der Konzentration des OH‐Radikals mit der Zeit und der Induktionszeit für das OH‐Radikal ausgeführt. Versuche zur Bestimmung des Dichte‐ und Temperaturverlaufes in der Reaktionszone wurden begonnen. Die Vorstellung, daß eine Detonation ein Vorgang ist, bei dem das Gas zunächst durch eine Stoßwelle stark komprimiert wird, ehe dahinter die schnelle Verbrennung einsetzt, konnte durch die Experimente erhärtet werden. Außerdem wurde untersucht, inwieweit sich die entwickelten Methoden zur Bestimmung reaktions‐kinetischer Daten unter den extremen Bedingungen der Detonation benutzen lassen. Für die langsamste Verzweigungsreaktion H + O2 ← OH + O wird für eine Temperatur von 1540°K hinter der Stoßwelle die Geschwindigkeitskonstante k1 zu 3‐8 · 108 1/Mol sec gefunden. Die Aktivierungsenergie der Einleitungsreaktion ergibt sich in der Größenordnung von 60 bis 80 kcal/Mol.