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)
Физические основы ракетного оружия - Алешков М.Н.
Алешков М.Н., Жуков И.П., Савин Н.В., Кукушкин Д.Д., Макаров О.П., Фомин Ю.Г. Физические основы ракетного оружия — M., Воениздат, 1972. — 312 c.
Скачать (прямая ссылка): a-foro.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 112 >> Следующая


Из формулы следует, что увеличение давления вдвое сокращает размер зон в восемь раз и приближает зону горения к поверхности твердого топлива. При понижении давления в камере двигателя фронт пламени отдаляется от поверхности твердого топлива, что снижает поток тепла к поверхности топлива. При некотором давлении горение вообще может прекратиться, так как реакции разложения не могут обеспечить самоподдержание процесса. Это давление называют порогом устойчивого горения.

Основной характеристикой, определяющей процесс горения твердого топлива, является величина скорости горения и. В общем случае скорость горения измеряется толщиной слоя, сгоревшего в единицу времени и выражается в см/сек или мм/сек.

Скорость горения топлива определяется его физико-химическими характеристиками, давлением в камере двигателя р0, начальной температурой заряда Ти и скоростью газового потока с\ движущегося вдоль поверхности горения. Наиболее существенное влияние на скорость горения оказывают давление и температура заряда. Зависимость скорости горения от давления принято называть законом горения топлива. Для низких давлений до 3— 8 МН/м2 (30—80 кгс/см2) зависимость скорости горения от давления выражается законом

U = UiP', (5.2)

где и —- линейная скорость горения;

"і — постоянный коэффициент, зависящий от природы топлива

и начальной температуры заряда; р—давление в камере двигателя;

V — показатель степени, зависящий от природы топлива.

Величина показателя степени v для современных ракетных топ-лип меняется в пределах 0,1—0,85. Более высокие значения (0,7— 0,85) характерны для баллпештпых топлив. Для смесевых ч — = 0,1-4-0,5, поэтому и скорость горения их в меньшей степени зависит от давления.

При более высоких давлениях (до 300 кГ/см2) закон горения близок к линейному и выражается-формулой

и = А +Bp, (5.3)

где Л и В— коэффициенты, зависящие от состава топлива, начальной температуры заряда, давления в камере и некоторых других параметров. Для смесевых топлив уравнение для скорости горения выглядит иначе:

H=-^7-. (5.4)

а + bp 11

Здесь коэффициент а играет роль параметра времени реакции, а коэффициент ?> — параметра времени диффузии. В практических расчетах чаще пользуются зависимостью (5.2), которая дает достаточную точность как для баллистнтных, так и для смесевых топлив.

Следует заметить, что смесевые топлива горят устойчиво при сравнительно низких давлениях порядка 15—70 кГ/см2.

Значения скоростей горения для баллистнтных топлив при давлении в камере двигателя до 100 кГ/см2 находятся в пределах 0,8—2,7 см/сек, для смесевых (при давлении в камере до 70 кГ/см2) —в пределах 0,25—1,3 см/сек.

Учет влияния начальной температуры заряда на скорость можно вести по зависимости

Ы/1 = и(1[1+ а„ (Z1- /.)], (5.5)

где t, — температура, при которой определяется скорость горения; t, — температура, для которой известно значение скорости горения данного топлива; аи температурный коэффициент, характеризующий изменение скорости горения топлива при изменении начальной температуры заряда на 1°. Для различных составов твердых топлив аи составляет 0,002—0,005. Скорость горения большинства твердых топлив увеличивается на 0,1—0,35% при росте начальной температуры на 1°. Переход с in = —4O0C па tu= +400 C увеличивает скорость горения па 10—

U . см/сек

'.с

1.2

0.8

ОЛ







Z4 3/

















о ц-о

IZO 200 pt гігс/смі

25%, а в отдельных случаях и больше. Приведенные па рис. 5.2 кривые скорости горения для различных значений давления н начальной температуры заряда хорошо иллюстрируют эту зависимость.

Эрозионное горение. Опытные данные, приводимые в зарубежных источниках, показывают, что с увеличением скорости газового потока, параллельного поверхности горения заряда, скорость горения и увеличивается до значений, превышающих ее нормальную величину, определяема ю по формулам (5.2) и (5.3). Такой режим горения называется эрозионным г о р е-II и е м.

Основная причина этого явления состоит в том, что при омыва-иии поверхности заряда горячими продуктами сгорания увеличивается теплоотдача непрореагиро-вавшему топливу. Усиленный подвод тепла к топливу интенсифицирует химические реакции, благодаря чему должна увеличиваться скорость горения.

Приближенно скорость горения при эрозионном горении можно определить по формуле

U = U0[I+ ka(w~w3)], ' (5.6)

где U0—скорость горения при отсутствии обдува;

k3 — коэффициент эрозии, зависящий от скорости газового потока и давления в камере двигателя; w — средняя скорость газового потока, параллельного поверхности горения заряда; W3 — максимальная скорость потока продуктов сгорания, при которой эффект эрозии не наблюдается, так называемая пороговая скорость. Коэффициент эрозии для топлив с низкой температурой горения больше, чем для топлив, имеющих высокую температуру пламени.

Для смесевых топлив эрозионный эффект проявляется значительно слабее, чем для баллистнтных. На рис. 5.3 показана зависимость относительного увеличения скорости горения от скорости газового потока. Опытным путем установлено, что эрозионное горение свойственно лишь началу горения. С целью ограничения эффекта эрозии увеличивают проходные сечения каналов в зарядах твердого топлива.
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 112 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.