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 .. 245 246 247 248 249 250 < 251 > 252 253 254 255 256 257 .. 394 >> Следующая


12.5. Газовый взрыв

515

Наиболее полно исследовать влияние указанных факторов на параметры газовых взрывов позволяют методы математического моделирования с привлечением численного решения газодинамических задач.

2. Параметры детонации низкоплотных зарядов. Параметры на фронте детонационной волны и скорость его распространения в TBC могут быть непосредственно рассчитаны методами термохимии взрывных процессов (см. гл. 6.). В качестве примера в табл. 12.6 приведены результаты термодинамических расчетов для скорости детонации D, плотности р?>, давления рп, массовой скорости uD и температуры Td в плоскости Чепмена-Жуге в смесях с воздухом ацетилена (C2H2) при относительной массовой концентрации горючего 6 и температуре 15°С, а также стехиометрических смесей пропана (СзНв) и метана (CH4) (psm — исходная плотность смеси).

Таблица 12.6

Расчетные параметры детонации некоторых топливно-воздушных смесей

Горю-
S
Psm,
D1
Pd,
Pd,
MD1
Td,
q sm j
QfU
7

чее

кг/м3
м/с
кг/м3
МПа
м/с
К
МДж
МДж










/кг
/кг


С2Н2
0,03
1,2192
1497
2,1101
1,256
633
2093
1,444
48,12
1,315


0,05
1,2180
1740
2,1844
1,736
771
2787
2,402
48,03
1,270


0,0698
1,2168
1861
2,2060
1,994
836
3095
3,269
46,83
1,234


0,10
1,2149
1966
2,1882
2,194
876
3258
3,121
31,21
1,267


0,16
1,2111
2039
2,1222
2,273
878
3080
2,907
18,17
1,303


0,20
1,2089
1946
2,1777
2,144
868
2840
2,664
13,22
1,301

СзНв
0,0598
1,2495
1795
2,2594
1,903
803
2807
2,773
46,37
1,253

CH4
0,0546
1,1758
1797
2,1142
1,790
799
2762
2,731
50,01
1,256

Согласно гидродинамической теории детонации, скорость детонации, а через нее и остальные параметры на фронте, могут быть однозначно определены через удельную теплоту взрыва Q и показатель адиабаты продуктов детонации 7 в плоскости Чепмена-Жуге по формулам

^(72-l)(Q + ?i)-g)+^(72-l)(Q + ?1)-^) -72^; (12.91)

где индекс 1 отнесен к параметрам перед фронтом ДВ.

Запись формулы (12.91) без конкретизации выражения для удельной внутренней энергии исходной смеси Ei позволяет использовать ее и в аэродисперсных TBC

В случае сильной ДВ формула (12.91) и соотношения для параметров на фронте упрощаются, однако при взрыве газовых зарядов детонацию не всегда можно считать сильной.

516

12. Взрыв в воздухе

Термодинамические расчеты позволяют вычислить теплоту взрыва и показатель адиабаты ПД, однако первая величина зависит от пути протекания реакции, а показатель адиабаты в процессе расширения продуктов детонации газовых смесей хоть и незначительно, но все же изменяется. С точки зрения воздействия на окружающую среду под теплотой взрыва следует понимать теплоту реакций, протекающих в процессе перехода исходной смеси в продукты детонации во фронте ДВ и последующего адиабатического расширения их до окружающего давления. Значения указанной теплоты взрыва Qsm, полученные в термодинамических расчетах, приведены в табл. 12.6.

Средний (эффективный) показатель адиабаты, обеспечивающий выделение полной теплоты взрыва Q = Qsm при расширении продуктов детонации до атмосферного давления, можно определить по скорости детонации из соотношения (12.91), переписав его в виде

где psm — плотность TBC, которая в случае смеси совершенных газов вычисляется по зависимости

Здесь р — молярная масса, а индексы ок и fl относятся к окислителю (воздуху) и горючему.

Последним соотношением можно пользоваться и в случае аэродисперсных TBC,

ПОЛОЖИВ В НЄМ /І/І-+00-

Значения 7, рассчитанные по (12.92) даны в табл. 12.6. Видно, что величина среднего показателя адиабаты ПД при отклонении состава смеси от стехиометри-ческого заметно возрастает.

Вычисленный по формуле (12.92) показатель адиабаты ПД при Q = Qsm естественно приводит к значению скорости детонации (12.91), совпадающему с определенным в термодинамических расчетах. Однако остальные параметры на фронте ДВ, рассчитанные по D и 7, не будут совпадать с найденными при термодинамических расчетах и отклонение их от последних может служить оценкой точности сделанных допущений. Расчеты по формулам (12.91) параметров на фронте ДВ по вычисленным значениям D и 7 показывают, что появляющиеся погрешности не превышают 1... 2%.

В табл. 12.6 также даны значения удельной теплоты взрыва на единицу массы горючего Qfi = Qsm/S. Видно, что в бедных смесях величина Qfi практически совпадает со значением для смеси стехиометрического состава, т.е. все горючее реагирует полностью. Если считать, что в богатых смесях реагирует лишь часть горючего, вступающего в реакцию со всей массой окислителя, то для удельной теплоты взрыва смеси можно записать общую зависимость

(12.92)

1

Psm — Рок

1 -6(1 -Pok/?fl)'

при 6 < 6st При 6 > 6а,

(12.93)

где 6at — стехиометрическая концентрация; Qf8 — теплота взрыва единицы массы горючего в смеси стехиометрического состава.
Предыдущая << 1 .. 245 246 247 248 249 250 < 251 > 252 253 254 255 256 257 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.