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)
Промышленные взрывчатые вещества - Дубнов Л.В.
Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества — М.: «Недра», 1988. — 358 c.
ISBN 5—247—00285—7
Скачать (прямая ссылка): dubnov.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 151 >> Следующая

срдШ = лУГ + Q2 e-E'tRT\ (5.2)
где с, р, X — соответственно теплоемкость, плотность и коэффициент теплопроводности ВВ; t — текущее время; V2 —оператор Лапласа; Т — температура взрыва; Q — теплота химической реакции, отнесенная к единице объема ВВ; ге-Е/<ит>— константа скорости реакции.
В уравнении (5.2) левая часть выражает собой разогрев ВВ, первый член правой части—потери тепла вследствие теплопроводности и второй член —тепловыделение при химической реакции. Приведенное уравнение ие имеет аналитического решения.
В условиях стационарного состояния, когда рассматривается только распределение температуры по координатам, ? не изменение ее во времени, dT/dt^O. Условие, при котором стационарное состояние становится невозможным, является критическим условием для возникновения взрыва, В таком виде задача решена Д. А. Франк-Каменецким:
й = ^._^Ле-*'(ЯЧ * RTl
109
108
где б —критерий теплового взрыва; г —размер сосуда (например, радиус сферического сосуда).
Д. Л. Франк-Каменецкий показал, что устойчивое равновесие между теплоприходом и теплоотводом становится невозможным, если б> бКр.
Значения бкр зависит от формы сосуда и составляют: 0,88 для сосуда с бесконечными плоскопараллельными стенками, 2,0 для цилиндра и 3,32 для сферы.
Стационарная теория теплового взрыва подтверждается экспериментами. Однако она не дает ответа на вопрос о задержке воспламенения, что не менее важно, чем определение самих условий воспламенения. Вопрос о задержках воспламенения рассмотрен О. М. Тодесом в разработанной им нестационарной теории теплового воспламенения. По этой теории применительно к газовым смесям рассматривается тепловой баланс всего реакционного сосуда, при этом температура во всех точках его принимается одинаковой. Уравнение теплового баланса в этом случае имеет вид
dTldi = ze-W(4r>—(TV-Т0) , (5.3)
ср срК
где am — коэффициент теплоотдачи; S — площадь сосуда; V — объем сосуда.
Численным интегрированием уравнения (5.3) можно найти время, через которое температура газа достигнет критического значения:
TKp-T0 + &T-T0+RTl/E. (5.4)
Аналитическое решение уравнения теплового баланса может быть получено лишь для адиабатических условий, т. е. при ат—0, путем несложных преобразований и перехода к безразмерной температуре
к' о
можно привести выражение (5.3) к виду
<& _ _Q . ЕШге-?/(Яг„)ее_ amS q dt ср cpV
Уравнение (5.4) содержит две комбинации величин, могущих служить масштабом времени:
T,= [amS/(cpV)]-1
и может быть приведено к виду
йЬШ = ёЧт1—Ых%. (5.5)
Очевидно, что зависимость (5.5) безразмерной температуры от безразмерного времени содержит один безразмерный параметр tj/ti. Воспламенение должно происходить при критическом значении этого параметра. Таким образом, первое критическое условие воспламенения должно иметь вид
хг1хх — 6нр = const
или
^[QEV/{amSRTl)]ze-E^T'\
Этот критерий с точностью до постоянного множителя совпадает с критериями воспламенения, полученными Н. Н. Семеновым и Д. А. Франк-Каменецким, что можно установить, используя зависимость am от числа Нуссельта:
сбт = Nu Wd,
где d —диаметр сосуда.
Для адиабатического теплового взрыва
dt '
(5.6)
так как по определению ат— 0. Проинтегрировав уравнение (5.6) в пределах от 0 до г и от 0 до б, получим
e=ta-(T^r)-
Если принять для предвзрывного разогрева величину bT=Ts-T0 = RTllE,
что соответствует бкр—1, то время достижения критического разогрева
(«р=-^-т1 = 0,63Эт1. е
Если под временем задержки /3 воспламенения подразумевать время саморазогрева смеси до максимальной температуры, то
t3 = rl = [c0RTiHQzE)}eEl^.
Н. Н. Семенов экспериментально установил, что в сравнительно нешироком интервале температур
/3 = Вее'<«г°\ (5.7)
где В^Ю-в-ИО-'3 с~-коэффициент, зависящий от характеристик ВВ и условий опыта.
III
110
Второе условие, необходимое для теплового воспламенения,— это малая величина предвзрывпого разогрева, т, е, условие
RT2 Е
АТ=Ткр~Т0 = -г?-«:Т0 или -—»1.
с К' о
В практике чувствительность ВВ к тепловому импульсу характеризуют так называемой температурой вспышки, под которой понимают температуру стенок металлического сосуда (гильзы), в контакте с которым находится ВВ, вспыхивающее через определенное время после начала нагревания. Экспериментальные методы оценки температуры вспышки приведены в разделе 9, Определяемая экспериментально температура вспышки ВВ дает представление о возможных температурных пределах безопасного обращения с ВВ. Однако при длительном температурном воздействии вспышка может произойти при значительно более низкой температуре, особенно если имеются условия для местного накопления тепла.
Связь между периодом задержки и температурой вспышки во многих случаях удовлетворительно аппроксимируется зависимостью (5.7). Однако следует иметь в виду, что при фиксированной температуре Т0 время задержки вспышки не является постоянным для данного ВВ, оно будет меняться в зависимости от массы ВВ, формы заряда, его плотности и других условий, Очень малые количества ВВ могут вообще не вспыхивать при нагреве до заданной температуры, а будут медленно разлагаться.
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 151 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.