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 .. 178 179 180 181 182 183 < 184 > 185 186 187 188 189 190 .. 394 >> Следующая


372

9. Распространение детонации

реакции Al со свободным кислородом, содержащимся в ПД аммиачной селитры, более низкого уровня давлений (и степени неидеальности ПД) для насыпных BB и, что не маловажно, качественно иного химического состава ПД (последнее связано с отсутствием в исходном BB углерода и, следовательно, невозможностью его появления в ПД).

О 10 20 30 Al, %

Рис. 9.42. Зависимости скорости детонации от содержания алюминия в смесях на основе аммиачной селитры. Термодинамический расчет: 1-3 — варианты расчета при Рви = 1050 кг/м3 и Рем = var; 1'-3' — варианты расчета при рсм = 1050 кг/м3 и рвв = наг). 4-8 — экспериментальные данные: 4 — [9.117] (при 6 = 1 мкм и d -»оо); 5 — [9.126], 6 - [9.125], 7 и 8 - [9.117] (при S = 1... 50 мкм и d = 100 ... 300 мм)

А

км/с

1,5-

1,0

0,5

_1_

_1_

Рг

МПа

0 10 20 30 40 50 А1,% Рис. 9.43. Расчетные параметры идеальной детонации газовзвесей алюминия в воздухе (В) и кислороде (К) в сравнении с экспериментальными данными [9.142]: о,« — D и р для газовзвесей Al в воздухе; заштрихованная область — D для газовзвесей Al в кислороде

Повышение реакционной способности мелкодисперсного Al в насыпных BB (приводящее к увеличению D и р при положительном кислородном балансе BB) обусловлено не только увеличенной шириной 3XP ДВ в зарядах BB пониженной плотности по сравнению с высокоплотными зарядами (а также упоминавшимися выше особенностями, связанными с более высокой температурой и более низким давлением, благоприятствующими окислению Al), но и более неоднородным полем массовой скорости, при котором частицы BB и продукты его разложения обтекают частицы металла, что резко увеличивает скорость гетерогенной реакции.

Учитывая, что скорость окисления Al лимитирована более медленными физическими процессами (по сравнению со скоростью разложения бризантных BB), в частности, диффузией, которая замедляется с ростом давления, мы не делаем заключения о полном окислении мелкодисперсного Al в зоне химической реакции насыпных BB, несмотря на практически идеальное совпадение рассчитанных по варианту 3 зависимостей D от содержания Al для аммиачной селитры (рис. 9.42) и р для гексогена при рвв = 1140 кг/м3 (рис. 9.406). Термодинамическая модель является слишком упрощенной для описания реальных процессов в гетерогенных ВВ. Кроме того, экспериментальные данные [9.121] по р явно занижены для смесей гексогена с Al высокой плотности и, вероятно, завышены для насыпных смесей.

В отличие от конденсированных BB, для которых вопрос о «месте» и «времени» окисления Al продолжает дискутироваться, в случае газовзвесей частиц алюминия

9.4-

О детонации смесей взрывчатых веществ с алюминием

373

в воздухе и кислороде, этот факт (химическая реакция дисперсного Al во фронте ДВ) не вызывает сомнения, поскольку именно реакция Al в ряде случаев является единственным источником энергии, обеспечивающим стационарность процесса распространения ДВ. Параметры детонации газовзвесей: экспериментальные из работы [9.142] и теоретические [9.129], рассчитанные по варианту 3 с использованием уравнения состояния идеального газа, представлены на рис. 9.43.

Промежуточное между газовзвесями и насыпными составами положение занимают так называемые низкоплотные взрывчатые составы (НПВС). Особенности влияния алюминия на параметры детонации НПВС подробно проанализированы в работе [9.143]. Отметим лишь то, что, в отличие от высокоплотных и насыпных BB, для низкоплотных смесей на основе гексогена и алюминия при рвв = 500 кг/м3 значения скоростей D, рассчитанные по вариантам 3 и 4, практически не изменяются, а значения давлений детонации р возрастают с увеличением содержания Al до 15... 20 %. При содержании добавки более 20 %, значения D и р резко снижаются для варианта 3, а для варианта 4 идут выше (а не между) соответствующих значений вариантов 1 и 3. Такое влияние алюминия на параметры детонации НПВС объясняется тем, что, с уменьшением плотности ПД, роль тепловых составляющих давления и энергии возрастает, однако существенное (на десятки процентов) увеличение теплоты химической реакции не дает заметного возрастания D, как можно было бы ожидать из классической теории и предположения о постоянстве показателя адиабаты: D = (2 (к2 — I)QpT)1^2, справедливых для идеальных газовых систем, а также газовзвесей ультрадисперсного алюминия [9.142].

Таким образом, приведенные выше результаты численных исследований параметров детонации смесей BB с алюминием показывают, что состояние мелкодисперсного алюминия в плоскости Ч-Ж детонационной волны и степень его влияния на параметры детонации конденсированных BB качественно отличаются, в зависимости от начальной плотности заряда (высокая, насыпная и более низкая) и кислородного баланса BB (отрицательный, положительный). В высокоплотных CHNO-BB с узкой зоной химических реакций поведение Al дисперсностью 1... 50 мкм, аналогично инертным добавкам. Хотя начало процесса окисления алюминия возможно в пределах зоны реакции BB (вблизи плоскости Ч-Ж), но сгорание основной массы происходит в волне разгрузки за плоскостью Ч-Ж. Такой режим с двухстадийным энерговыделением (называемый также «детонацией с догоранием») численно моделировался, в частности, в работах [9.135, 9.144].
Предыдущая << 1 .. 178 179 180 181 182 183 < 184 > 185 186 187 188 189 190 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.