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 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 394 >> Следующая


dp р-ро 2Т dS .

-— =---—. (5.13)

dv v0 — v v0 — v dv

Рассмотрим это выражение. Так как dS > О и dv < О, то dS/dv < 0; поэтому

2TdS dp р-ро

> 0, т.е. - — >

vo —v dv dvv0 — v

что доказывает существование неравенства и + с > D.

Для нижней ветви кривой Гюгонио dv > 0, dS/dv > 0. Следовательно,

dp р — ро _

--< -, т.е. и + с < D. В процессе выделения тепла в зоне химической

dv v0 — v

реакции, энтропия должна возрастать, и на прямой Михельсона AB она достигает максимума именно в точке Н, которая определяет параметры состояния во фронте волны к моменту полного завершения реакции.

Докажем справедливость этого утверждения. Воспользуемся уже известным нам термодинамическим соотношением TdS = dE + pdv. Подставив сюда вместо dE его значение (5.12), полученное при дифференцировании уравнения Гюгонио, найдём

2TdS = (г;0 -v)dp+{p- р0) dv. (5.14)

Из выражения для прямой Михельсона следует, что (v0 — v) = (v0/D2){p — Po), откуда

В точке на прямой, где энтропия достигает максимума, dS/dp = 0. Следовательно, (Р - Po)(vl/D2 + dv/dp) = 0, откуда

D2 рн-Po . dp

—2 =-= *6а = _:г>

v0 v0 - Vh dv

что соответствует точке касания H прямой AB адиабаты Гюгонио и доказывает наше предположение, так как при р = рн и v = vh

<Рр _ _g(«o - ") + (Р - Pd) _. dp I _ р-ро < 0 dv2 (v0 — v)2 dv v0 — v (v0 — v)2

5.2. Обоснование правила отбора

85

Вернёмся к рассматриваемому нами вопросу о возможности стационарного процесса детонации в условиях режима, характеризуемого точками С и L на рис. 5.2. В классической теории Михельсон, Чепмен и Жуге рассматривали фронт установившейся детонационной волны как поверхность разрыва всех параметров, разделяющую исходное BB от продуктов детонации (ПД) [5.48]-[5.50]. При переходе через фронт должны выполняться уравнения сохранения энергии (5.4) и уравнение (5.3), являющееся следствием уравнения сохранения массы и импульса.

Законы сохранения допускают любую скорость детонации для детонационной волны, определяемой наклоном прямой Михельсона, лежащей в пределах угла МАВ (рис. 5.2). Скорость установившейся самоподдерживающейся детонации не зависит, как правило, от способа её инициирования, т.е. существует механизм, выделяющий из бесконечного набора скоростей одну единственную нормальную скорость детонации (правило отбора), которая является минимальной из всех возможных скоростей детонации, не противоречащих законам сохранения. В этом случае поток ПД движется относительно фронта детонационной волны со звуковой скоростью, т.е. D — ид = сн (точка H на рис. 5.2). Если скорость детонации больше этой нормальной скорости, то возможны, как известно, два режима распространения детонации: пересжатый и недосжатый. При пересжатом режиме детонации скорость потока ПД относительно фронта детонации — дозвуковая, т.е. D — Uc < сс, или ис + сс > D (точка С на рис. 5.2).

Пересжатый режим (точка С на рис. 5.2) на практике может возникнуть тогда, когда детонация заряда BB возбуждается инициатором, имеющим повышенную скорость детонации, по сравнению с инициируемым зарядом, либо при ударе BB инертным телом с такой скоростью, что в BB реализуется ударное сжатие, соответствующее точке Bi (рис. 5.2). В этом случае нормальный режим детонации, соответствующий наклону прямой AB, устанавливается на некотором расстоянии от места инициирования. На этом участке детонация представляет собой неустановившийся процесс. В этом случае состояние ПД (точка С на рис. 5.2) лежит на ветви HC детонационной адиабаты продуктов детонации. Жуге [5.50) показал, что волны разрежения для пересжатой детонации догоняют фронт детонационной волны, поскольку ис + сс > D,h делают его нестационарным. Следовательно, установившаяся, самоподдерживающаяся детонация не может быть пересжатой.

Если считать, что детонационная волна имеет нулевую ширину, как это считалось в классической теории детонации, то нельзя доказать возможность самоподдерживающейся недосжатой детонации. Для обоснования этого положения необходимо рассматривать фронт детонационной волны как зону конечной ширины, где протекает химическая реакция [5.14]. Тогда впереди этой зоны движется гладкий фронт ударной волны, где происходит ударное сжатие взрывчатого вещества и его разогрев в ударной волне, благодаря чему начинается химическая реакция, протекающая в некоторой одномерной зоне за фронтом ударной волны.

Структура детонационной волны, как рассмотрено выше (см. рис 5.3), включает в себя ударный фронт, зону химической реакции и поверхность Чепмена-Жуге. В этом случае для промежуточных состояний внутри зоны химической реакции справедливы уравнения (5.3), (5.4), где внутренняя энергия E зависит от химического состава. После сжатия ударной волной, исходное BB попадает в точку В (рис. 5.2) при нормальной детонации, или в точку В\ в режиме пересжатой детонации. Затем, в процессе химической реакции, точка, соответствующая состоянию рассматриваемой частицы, перемещается вдоль прямой Михельсона. После окончания химической реакции частица попадает на детонационную адиабату ПД точки H или С на рис. 5.2). Следовательно, теория предсказывает повышение давления в зоне химической реакции (точки В и Bi на рис. 5.2), которое называется давлением в химическом пике.
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.