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 .. 180 181 182 183 184 185 < 186 > 187 188 189 190 191 192 .. 394 >> Следующая


Термодинамический анализ на (р — ^-плоскости

В рамках термодинамического подхода можно дать качественное объяснение не только особенностям влияния добавок Al на параметры фронта ДВ в отличающихся по составу и плотности зарядах BB, но и установленному экспериментально факту несоответствия между фугасными и бризантными эффектами рассмотренных выше смесей BB с Al. С этой целью рассмотрим более подробно расположение на (р — г>)-плоскости ударных адиабат и изоэнтроп ПД исходного BB и его смесей с Al. Как показано на рис. 9.45а) составу с Al соответствуют более низкие давления Ч-Ж (точки Н\ и H3) по сравнению с чистым BB (точка H). При этом равновесной адиабате ПД алюминизированного BB (расчет по варианту 3) отвечают более низкие значения давления и скорости детонации, чем частично неравновесной адиабате того же состава (вариант 1). Однако равновесная изоэнтропа ПД, содержащих конденсированный AI2O3, имеет более плавный спад давления при расширении ПД и пересекается с частично неравновесной («замороженной» по реакции Al) изоэнтропой этого же состава при давлениях р = 5... 10 ГПа и с изоэнтропой ПД чистого BB (состава ГФ) при р = 3... 5 ГПа (см. рис. 9.45а).

Отметим также, что реакция окисления Al идет с уменьшением удельного объема ПД и для смесей гексогена с Al насыпной плотности (см. рис. 9.456). Однако точка касания прямой Михельсона к ударной адиабате ПД H3 здесь оказалась выше, чем точки H и Hi, что наглядно объясняет факт появления слабого максимума на зависимости р от доли Al (см. рис. 9.406) при одновременном (и более сильном, чем в случае инертного Al) снижении D. Таким образом, выделение части энергии алюминизированных BB, связанное с окислением металла, происходит немонотонно, чему способствуют не только кинетические закономерности (в данном случае они не рассматриваются), но и аномальные свойства ПД, связанные

376

9. Распространение детонации

Р,

ГПа

15

10

-1-------I-г-
-1-I-











I


Sr»

\


_ ¦ ¦
W п

V9 см3/г

0,4 0,6 0,8 и,см3/г

б)

Рис. 0.45. Положения на (p-v) — плоскости ударных адиабат (I) и изоэнтроп (II) продуктов детонации смесевых BB: ГФ при ро = 1650 кг/м3 и смесь ГФ-А1 - 80/20 при ро = 1789 кг/м3(рм — 1650 кг/м3) (а); гексоген насыпной ро = 1140 кг/м3 и смесь Г-А1-85/15 при рвв = 1140 кг/м3 (б), о, • — точки Ч-Ж: H — чистое BB, Hi и Я з — смесь ВВ-алюминий (расчет по вариантам 1 и 3, соответственно); — смесь BB-Al при расчете по варианту 3* (с образованием в ПД лишь газообразных окислов Al (AlO, А1гО, АЮг и др.)

с «ухудшением» их качественного состава и термодинамических характеристик, проявляющиеся при высоких давлениях.

Тенденция возрастания тепловыделения с уменьшением давления отмечалась и ранее в работах А. Ф. Беляева [9.43] и М. Кука [9.24], но объяснялась спецификой химического механизма окисления Al в ДВ: образованием в плоскости Ч-Ж низших газообразных окислов AlO и Al2O. Хотя в равновесном составе ПД высокоплотных смесевых BB содержание газообразных компонентов АЮ, Al2O и других газообразных окислов не превышает долей процента от содержания конденсированного окисла, были рассчитаны (p-v) - диаграммы процесса детонации, отвечающие гипотезам [9.43, 9.24]. Как следует из рис. 9.45, расположение точек Ч-Ж Щ на ударных адиабатах ПД алюминизированньгх BB, рассчитанных по варианту 3* (при заданном частичном химическом неравновесии по конденсированному Al2O3, который заранее исключался из термодинамического расчета), относительно ударных адиабат ПД ГФ и гексогена, качественно не отличается от расположения адиабат ПД, содержащих конденсированный окисел (точки Нз). Таким образом, реакция окисления Al продуктами детонации мощных BB во фронте ДВ, или вблизи него, идет с уменьшением удельного объема ПД, независимо от выбора того или иного предположения о составе продуктов реакции (это позволяет объяснить экспериментальные данные [9.43, 9.24] и без привлечения выдвигаемых в этих работах гипотез), а основная часть энергии алюминизированньгх BB может выделиться лишь на стадии расширения ПД до низких давлений. При этом даже полное окисление добавки Al во фронте ДВ для мощных бризантных BB с отрицательным кислородным балансом не может дать прироста ни скорости детонации, ни скорости метания на начальной фазе

9-4- Режимы недосжатой детонации

377

расширения ПД (по сравнению с чистыми BB). В то же время заметное различие в ходе диаграмм разгона пластин и оболочек, наблюдаемое во многих экспериментах [9.119, 9.124, 9.137, 9.145] спустя 2-4 мкс, связано не с началом окисления Al, а с достижением таких степеней расширения, при которых избыточная тепловая энергия от его окисления способна эффективно переходить в работу по ускорению метаемых пластин и оболочек. В общем случае, эффект от введения в состав BB алюминия определяется комплексом термодинамических, газодинамических и масштабно-временных факторов, которые необходимо учитывать совместно при изучении закономерностей поведения высокодисперсных металлических добавок в ДВ и оценке кинетических характеристик процесса их окисления.
Предыдущая << 1 .. 180 181 182 183 184 185 < 186 > 187 188 189 190 191 192 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.