Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Термическое разложение и горение взрывчатых веществ - Андреев К.К.
Андреев К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ — М.: «Наука», 1966. — 346 c.
Скачать (прямая ссылка): a-trigvv.djvu
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 192 >> Следующая


Теория горения смесевых порохов Саммерфилда

Саммерфилд, Сазерленд, Уэбб, Табак и Холл [203] предлагают физико-химическую модель зоны горения, описывающую изменение температуры, скорость реакции, диффузионные процессы и условия течения газов,

которая позволяла бы предсказывать влияние давления, размеров частиц и соотношения горючего в окислители.

Объектом исследования был смесевой порох на основе тонко измельченного перхлорета аммония и кополнмера эфир — стирола. Опыты должны были дать ответ ка вопрос о том, имеется ли на поверхности жидкий слой окислителя или горючего. В положительном случае газы, образуемые горючим к окислителем, могут поступать в зону газофазной реакции,

будучи частично смешаны я наоборот. Второй, связанный с первым вопрос состоит в том, происходит ли смешение путем молекулярной или турбулентной диффузии.

Фотографии горения в собственном его свечении, а также шля-ран-фотографии показывают, что в тонком (1 мм) слое, ирилегающем и поверхности, турбулентности нет; ту неравномерность, которая обнаруживалась при цветной высокоскоростной киносъемке и прк измерении температуры, йледует приписать колебаниям в степени смешения в реакционном слое. Макракинофотографни в проходящем свете, показывающие зубчатый профиль поверхности горения, уназывают ка то, что плавления на вей не происходит. Это подтверждается сравнением с горением состава на основе перхлората калия, тгродукт разложения: которого (KCl) плавится перед испарением, что приводит к ровной поверхности с прорывающимися через нее пузырьками.

Измерение профиля температуры тонкими платино-роциевымн термопарами, а также измерение излученияЧшаиенк цокааало, что ,при давлениях выше 14 ат толщина реакционной зоны меньше 100 мк, если принять, что температура поверхности равна 700—800° С. Последний метод показывает также, что зона пяанеик микроиеоднородва, причем масштаб неоднородности по крайней мере равен 10 лік. Сведения о химической природе частиц, образующихся а пламени, были получены спектроскопическим методом.

Рассмотрение экспериментальных данных приводит к следующему представлению о механизме горення. Квазистационарное газообразное пламя прилегает к горящей поверхности, как показано ка рис. 203. Поверхность сухая, т. е. газы, образуемые окислителем и горючим, выделяются непосредственно твердой фазой в результате сублимации или пиролиза. Смешение горючего и окислителя происходит только в газовой фазе. В твердой фазе не происходит никаких реакций, которые влияли бы на пламя, не выделяется и тепло. Реакции сублимации или пиролиза на поверхности могут быть экзотермическими или эндотермическими. В результате онкс ли тельных реакций тепло выделяется в тонкой реакционной зоне в газовой фазе.

Пары горючего иди окислителя выделяются в виде отдельных куаырь-ков, которые затем горят в атмосфере другого компонента. Каждый пузырек в среднем меньше по массе отдельного кристаллика окислителя,1 по тем не менее их массы находятся в некоторой зависимости — чем больше кристалл, тем больше и пузырек. Допускается, что масса кузырька не зависят от давления. Пузырьки, проходя через зону пламенн, постелен ко

I I I

I

Твердая щаза
(рГвЩ
!ранияяр,
ПО^ЬТКр'
ппамя*
Герячие евзввб-рвзные проддн-ты (нет SbiBc-яемия тепла)

J



__-^b



Расстояние от яодеряноетц гореНия

Рис 203. Теоретическая модель установившейся воны пламени со средним по времени профилен температуры

реагируют со скоростью, определяемой диффузионным смешением и кинетикой, выделял тепло. Эта структура зоны пламени называется пузырь-KOBO-диффузионной.

Физическая основа образования таких пузырьков и, в частности, независимость их величины от давления неизвестна; наиболее вероятно, что они представляют собой пузырьки газифицированного горючего, которые увлекаются потоком продуктов газов, образовавшихся из окислителя. Распространение горанкя происходит в результате передачи энергии от зоны нламенк к поверхности пороха, которая осуществляется преимущественно теплопроводностью.

Ниже приводится количественная формулировка рассмотренных представления.

Количество тепла, необходимое для разогрева пороха от T0 до Та, сообщается экзотермической реакцией газификации его компонентов и теплопроводностью в газовой фазе при среднем градиенте температуры.

Uu [с, (Tn - T0) - Q,) - Xg> , (3.40)

где им — массовая скорость горввжя; с, — теплоемкость пороха; Tn — некоторая средняя температура его поверхности; То — начальная температура; Qs — положительный тепловой эффект газификации компонентов пороха; Xgi — коэффициент теплогфоводности гааов у поверхности пороха; Т\ — конечная температура горения; L— толщина зоны горения.

Линейная скорость пиролиза обоих компонентов может быть выражена соотношением

Un = B ехр (- E / ДГП)". (3.41)

При стационарном горении обе скорости равны друг другу (и скорости горения пороха).

Поскольку энергии активации пиролиза окислителя и горючего различны, то и температуры на поверхности их частиц должны быть разными. Поэтому понятие средней температуры является некоторым условным приближением. Эта температура принимается независящей от давления, размеров чаотиц и соотношения окислителя и горючего, но следует ожидать, что она зависит от содержания хромита меди, являющегося катализатором разложения перхлората.
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 192 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.