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)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 176 177 178 179 180 181 < 182 > 183 184 185 186 187 188 .. 394 >> Следующая


Термодинамическое моделирование детонации смесей BB с алюминием. Постановка задачи и результаты. Так как вопрос о модели поведения дисперсного алюминия в 3XP ДВ остается открытым, термодинамический расчет [9.128]-[9.130] проводился для нескольких вариантов, соответствующих различным

368

9. Распространение детонации

физическим предположениям о состоянии алюминия в плоскости Ч-Ж:

вариант 1 — алюминий остается инертным во фронте ДВ и сжимается по своей ударной адиабате;

вариант 2 — частицы алюминия в плоскости Ч-Ж прогреваются до температуры смеси ПД;

вариант 3 — алюминий реагирует во фронте ДВ с образованием в плоскости Ч-Ж равновесных продуктов реакции, включая конденсированный окисел Al2O3;

вариант 4 — во фронте ДВ окисляется лишь часть ( ~ 50 %) алюминия.

Расчет параметров и состава ПД в плоскости Ч-Ж проводился по термодинамической методике, описанной в работах [9.128, 9.129] (см. также главу 6) и основанной на минимизации энергии Гиббса смеси ПД в условиях полного термодинамического равновесия, или с заданным частичным химическим и тепловым неравновесием в многокомпонентной гетерогенной среде. В составе ПД учитывалось одновременно до 45 газообразных компонентов, включая Al, AlO1 Al2O, AlO2, Al2O3, AlCl3, AlF3, для описания которых использовалось уравнение состояния BKW [9.126], и 5 конденсированных фаз. Для твердых фаз графита (СГрафит) и Al использовалось уравнение состояния в форме Коуэна, аналогично работам [9.126, 9.127], а алмаз (Ошмаз), корунд (Al2O3) и нитрид алюминия (AlN) полагались несжимаемыми. При температурах /с-фаз выше их температур плавления при нормальных условиях термические и калорические уравнения состояния жидких С, Al и Al2O3 в области высоких давлений строго не определены. В расчетах по вариантам 2-4 характеристики их сжимаемости полагались такими же, как и для твердых состояний. При расчете по варианту 1 учет сжимаемости алюминия, а также некоторых инертных добавок (SiO2, тальк и др.), используемых в ряде составов, проводился с непосредственным использованием ударных адиабат этих веществ в форме: D = Cq + Ли.

На рис. 9.40 представлены расчетные зависимости скорости детонации и давления ПД в плоскости Ч-Ж от процентного массового содержания Al в его смесях с гексогеном. Смеси рассчитывались при двух значениях объемной плотности BB в зарядах рвв = 1650 кг/м3 и рвв = 1140 кг/м3 (плотности самих зарядов, определяемые по правилу аддитивности объемов, возрастали с увеличением доли алюминия). Также приведены соответствующие экспериментальные данные по D и р для смесей чистого [9.118,9.122, 9.123] и флегматизированного [9.124] гексогена с добавками Al различной дисперсности 8 ai (смеси Г-Al и ГФ-А1). Для сравнения на рис. 9.40 представлены смеси гексогена с инертной добавкой — тальком, имеющим плотность, близкую к плотности алюминия.

Расчетные кривые показывают монотонное снижение D и р с увеличением массового содержания алюминия от 0 до 30... 50 % для всех вариантов расчета. Для рвв = 1650 кг/м3 наилучшее совпадение с экспериментальными данными по D при 8ai = 1... 50 мкм и 8ai = 15 мкм дает вариант 1 (алюминий инертен и сжат по своей ударной адиабате), а прио^/ = 1...10мкм — вариант 2 ( с прогревом частиц алюминия до температуры ПД). Для высокоплотных BB полное окисление алюминия (расчет по варианту 3) снижает значения D и р даже в большей степени, чем прогрев алюминия (вариант 2) или введение инертных добавок, например талька (см. рис. 9.40, рвв = 1650 кг/м3) или фтористого лития (см. табл. 9.16), являющегося по таким свойствам, как плотность и сжимаемость в ударных волнах, инертным аналогом алюминия.

0-4- О детонации смесей взрывчатых веществ с алюминием 369

Рис. 9.40. Зависимости скорости детонации (а) и давления Ч-Ж (б) от содержания добавок алюминия (А) и талька (T) в смесях на основе гексогена при высокой и низкой (насыпной) плотности ВВ. 1, 2, 3 — термодинамический расчет [9.128)-(9.130] для смесей ВВ-алюминий по соответствующим вариантам 1, 2 и 3; А - области экспериментальных параметров для смесей ГФ-А1 при рвв = 1650 кг/м3) и Г-А1 при ри = 1140 кг/м3 (размер частиц Al в мкм: 4 — 130 [9.118], 5 - 1.. .50 [9.121, 9.122], 6 - 1... 10 [9.122], 7 - 100.. .400[9.122], 8 - 10.. .50 [9.123], 9 -15 [9.124]) T — экспериментальные зависимости для смесей гексоген-тальк при размере частиц талька в мкм: 10 - 1.. .50 [9.121, 9.122], 11 - 10 .. .50 [9.123]

Снижение параметров детонации смесей BB с алюминием, при его окислении до высшего окисла, по сравнению с чистыми BB объяснялось на качественном уровне в работах [9.126, 9.128] тем, что дополнительная химическая энергия QpT от окисления Al идет на увеличение тепловой составляющей давления, а потенциальная составляющая, которая является определяющей (для конденсированных BB отношение pVg/RT = 10...15), и, как следствие, полное давление ПД снижаются. Это вызвано ухудшением качественного состава ПД, как рабочего тела, вследствие резкого уменьшения суммарного количества молей газа N9 (см. рис. 9.41) и увеличения средней молекулярной массы ПД из-за образования высокоплотных конденсированных фаз AI2O3 и С (образование AlN имело место лишь при больших содержаниях алюминия, превышающих 35...50%). Таким образом, несмотря на увеличение теплового эффекта Qpt, что дает однозначное повышение величины лишь такого параметра ПД как температура, в то время как давление и скорость детонации смесей BB с алюминием уменьшаются.
Предыдущая << 1 .. 176 177 178 179 180 181 < 182 > 183 184 185 186 187 188 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.