CINETIQUE CHIMIQUE ET DETONATION

Résumé
L'influence spécifique de la cinétique chimique sur certaines propriétés macroscopiques de la détonation telles que célérité, structure cellulaire et limites de détonabilité a été examinée. En particulier, on montre comment l'un des paramètres les plus sensibles de la détonation, la taille des cellules, qui est caractéristique d'un mélange explosif, réagit lorsque, sans perturber l'énergie globale du système, on en modifie la cinétique en ajoutant au mélange des traces d'inhibiteurs ou de promoteurs de la réaction chimique. L'addition de traces a pour effet de modifier la distance d'induction à la détonation, distance nécessaire à l'obtention d'une concentration critique en espèces actives. Cette distance d'induction, déterminée expérimentalement ou bien calculée grâce à une modélisation du mécanisme réactionnel, est reliée à la taille des cellules. Les paramètres "dynamiques" de la détonation (diamètre critique de transition d'une détonation confinée à une détonation non confinée, énergie critique d'initiation directe de la détonation, et diamètre limite correspondant à l'apparition de la détonation hélicoidale) sont eux-mêmes tous fonction de la taille des cellules et dépendent donc de la cinétique chimique.

Abstract
The aim of the present paper is to point out the specific influence of chemical kinetics on some macroscopic detonation properties such as velocity, cellular structure and detonability limits. It will be shown how cell size, which is one of the most sensitive detonation parameters, is modified when traces of promoting or inhibiting species are added to the initial mixture, that is when a slight change of the chemical process occurs without any change of the overall chemical energy. Chemical additives are known to modify the induction length, that is the required distance to get a critical concentration of reactive species. The induction length (or time), measured using various methods or calculated from a theoretical model including a detailed kinetic scheme of the explosive reaction, can be related to the cell size. As a consequence, the "dynamic" parameters (critical tube diameter of transition from a confined detonation to an unconfined detonation, critical energy for direct initiation of detonation and limiting tube diameter corresponding to the onset of spinning detonation), all linked to cell size, are dependent on chemical kinetics as well.