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

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

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

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Детонация и взрывчатые вещества - Борисов А.А.
Борисов А.А. Детонация и взрывчатые вещества — М.: Мир, 1981. — 392 c.
Скачать (прямая ссылка): detvv1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 130 >> Следующая

МОДЕЛЬ ДЛЯ ТВЕРДОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ВВ
Для того чтобы провести расчеты ударноволнового инициирования, необходимо конкретизировать определяющие уравнения (б) для Ф, «, !* и записанные пока в обшей функциональной форме, В
частности, будем предполагать, что свободная энергия у подчиняется закону -мнчЙ1'Ой сулерпозиш'Н, т.е.
ч, =- < . 6) +¦„ (( , Уи, в) 5, ПО)
где у1 - характеристика химически замороженного иереагируюшего гранулированного материала, а тр - характеристика продуктов
реакции. ТЧпэьмрм ^( в слезуюшем виде;
л
где с, и о — константы. Функция р определяет механическое равновесное поведение материала и может быть оценена на основании эмпирических данных, связывающих напряжение и деформацию в области ННЭЫ1Х напряжений, н характеристик равновесного тепло-вэг? г гширения. Для простоты будем предо мага гь, что р есть полип.-|кая функлия деформации 7и и темтературы 9, Второй член в уравнении (1-1) определяет вклад в свободную энергию, обусловленной охлопыванием пор, здесь — доля объема, занятая материалом при механическом равновесии. Функцию и, также можно подставить полиномом по степеням деформации "7ц. Последний член в уравнении (11) определяет вклад в свободную энергию, ?бусловлс-Ннын образованием горячих точек в нереагирующвм материале11 . Иакзнеп, чтобы замкнуть определение свободной энергии, примем, чтэ газообразные продукты подчиняются модифицированному уравнение состояния, пред пожени ому Абелем:
Ьи-7« в
где
К 16. , I - «(| Ш * к0е ; I- (П)
11 Как известно, образование горячих точек происходит и в инертных материалах. Этот эффакт бып использован Эсеем [ в] при анализе плавления пористого алюминия а уцвриы* волнах.
Кон тип у умная модель инмфшроваиия ВВ
45
Константы Я0< 6р, с0 и т0 определяются параметрами ВВ в точке Чепмека — Жуге, а константа кй характеризует влияние энергии, выделяемой в горячих точках, на давление газообразных продуктов. Если функция ч_' полностью задана, можно вычислить напряжение сг и локальную температуру (или температуру горячих тгяек) р, используя формулы (7);
(15)
Выражение для равновесной массовой силы я получим из формул (8) и (9):
л
В эту формулу входит коэффициент трения {. Если взять коэффициент трения в вице |. — у (1 — ? ) и определить I ^„ ф > по формуле (10), то получится следующее выражение:
1-*.«-^$/' (16)
в
где Х0 — положительная константа. Допустим, что локальный подвод тепла иг линейно зависит от разности температур 'ф "~ б), скорости изменения объемной доли 0 н скорости реакции
1 Е ¦
-Ий {я, _в) + -^о (1 - V» ) V -у-"^ . (17)
где Иа> 0 — постоянный коэффициент теппоперецачи. Таким образом, три члена, входящие в учитывают соответственно локальное рассеяние тепла, работу, выполняемую напряжением в схлопывающихся порах, и диффузионные эффикты, обусловленные изменением объема горячих тенек в результате кимяческого разложения вещества. Наконец, предположим, что химическая реакция подчиняется кинетическому закону первого порядка в форме Аррениуса:
гае А^ — частотный фактор, а фо =?|)/А- температура активации. [Три составлении программы для машинного счета на оенэве рассмотренной теоретической модели оказалось боиее удобным записать уравнение сохрвнения энергии (5) в форме уравнения баланса тепла для среднеобъемной температуры 9. В частности, учитывая, что свободная энергия ^ и внутренняя энергия <¦ связаны соотношением
46
Яж, Нуициато, Е. Уопш, О*. Кеннеди
е = ф + Ьт\ (19)
и используя термодинамические соотношения (7), можно формулу (5) преобразовать к виду
е 6"
где удельная теплоемкость 1о*в ?) равна
Теплоемкость газа сй можно считать постоянной величиной, теплота реакции е ) также есть константа:
Уравнение (20) показывает, что средне объемная температура 9 увеличивается иэ-аа разогрева при сжатии, из-за разогрева за счет Трения между зернами и схлопывания пор, при обраэовении горячих точек и в результате химического превращения. Таким образом, уравнения (2)-(4), (18) и (20) представляют собой окончательную систему уравнений в частных производных, которые требуется решить, чтобы получить конкретные численные результаты.
УДАРНОВОЛИОВОЕ ИНИЦИИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ВВ
Расчеты ударноволнового инициирования детонации были выполнены по программе Шоп<1у IV на основе модели гранулированного ВВ, описанной в предыдущем разделе. Эта программа позволяет решать задачи распространения одномерных волн в лагранжевой системе координат [ 91. Для сглаживания скачка на фронте ударной волны применен метод искусственной вязкости. Уравнения (2) и (4) в конечных разностях непосредственно вводятся в программуа остальные уравнения вводятся в виде специальной подпрограммы. Дополнительно в программу вилючен метод решения дифференциальных уравнений Адамса, который используется для интегрирования уравнения кинетики (18) и уравнений для равновесной энергии (3) и (20) на каждом временном шаге программы. Шаг по времени Д< выбран таким образом, чтобы
- ,Д* ^ ( й ( - яи I——- ,- 1 ,
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 130 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.