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 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 394 >> Следующая


p(v — 6) =

RT M'

(5.29)

где 6 — коволюм (несжимаемый объем, занимаемый собственно молекулами газа), M — средний молекулярный вес продуктов детонации, то в предположении, что M не зависит от плотности и 6 = const, как для идеальных газов, получим, что внутренняя энергия газа не зависит от объема, т. е. (dE/dv)x = 0.

Действительно, из термодинамики известно (см. гл. 2.), что dE = cvdT + (dE/dv)Tdv, но (dE/dv)T = T(dp/dT)v-p, поэтому дЕ = cvdT+(T(dp/dT)v - р) dv. Поскольку для идеального газа (dE/dv)r = 0, то dE = cvdT, T(dp/dT)v = p.

Легко заметить, что уравнение состояния Абеля приводит к тому же результату. При дифференцировании его получаем (dp/dT)v = RI(M(v - S)) = р/Т, следовательно, (dE/dv)r = 0. Вследствие этого уравнение Гюгонио будет в данном случае иметь точно такой же вид, как для идеального газа: Ен — Eq = cv(Th —

Ta) = Q + -(рн+ Po)(Vo - vh)- Уравнение

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.S г,, г/см Рис. 5.7. Зависимость скорости детонации гремучего газа от плотности

(5.23) примет вид

к + 1

vh

(5.30)

Для скорости детонации получаем зависимость

D = -^-у/2(к2 - I)Q = -±—у/2(к? - I)Q. (5.31)

Vf)-O0 1 - opo

Уравнения (5.26) и (5.27) остаются без изменения.

Таким образом, если для газовых смесей применить уравнение состояния Абеля, полагая S = const, то скорость детонации должна расти с увеличением начальной плотности газа, в то время как температура Тн и скорость потока продуктов детонации ин при изменении плотности остаются без изменения.

На рис. 5.7 показано изменение скорости детонации гремучего газа в зависимости от его плотности. Изображенная на рисунке кривая дает теоретическую

5-4- Вычисление параметров детонационных волн в конденсированных BB 93

зависимость скорости детонации от плотности при 6 = 0,75 см3/г. Данные эксперимента, отмеченные кружками, хорошо согласуются с результатами теоретических вычислений. При изменении плотности с 0,1 до 0,5 г/см3, скорость детонации гремучего газа возрастает с 3000 до 4400 м/с. При переменном коволюме 6 ф const, как это имеет место для конденсированных BB, газ уже не является идеальным, (dE/dv)r = 0, вследствие чего уравнения (5.30) и (5.31) нельзя использовать для расчета параметров детонационной волны.

5.4. Вычисление параметров детонационных волн в конденсированных BB

Под термином «конденсированные BB» понимаются жидкие и твердые взрывчатые вещества. В конденсированных BB в единице объема сконцентрировано до 10кДж/см3 химической энергии, в то время как во взрывчатом газе при нормальной плотности эта величина имеет порядок 10~3 кДж/см3. Начальная плотность конденсированных BB может быть равна ро к 2,0 г/см3, а при детонации плотность ПД рн « 2,7г/см3, давление в детонационной волне ря — 4,0 • 105атм (или к 40ГПа) и температура Тн и 4000°#.

В этом случае весь процесс химического превращения длится очень малые промежутки времени (~ Ю-7 с), что затрудняет экспериментальное изучение этого процесса, который значительно сложнее, чем во взрывчатом газе. В отличие от газа, молекулы конденсированных BB находятся в тесном контакте между собой, что может существенно влиять на механизм химической реакции (гл. 7, 8).

Ландау и Станюкович [5.1] показали, что основные положения гидродинамической теории детонации, полученные для газовых взрывчатых систем, остаются в силе и для конденсированных ВВ. Физические основы гидродинамической теории детонации газов оказались плодотворными и при изучении детонационных волн в конденсированных ВВ. Так же, как и в случае детонации газов, фронт детонационной волны представляет собой ударную волну, в которой BB сжимается по своей ударной адиабате как инертное вещество. Тепло химической реакции, выделяющееся за фронтом ударной волны, восполняет необратимые потери энергии, имеющие место при ударном сжатии BB, благодаря чему параметры ударной волны остаются постоянными, т. е. эпюра давлений в стационарной детонационной волне не меняется по мере ее движения по заряду (см. гл. 9.).

За зоной химической реакции с повышенным давлением распространяется зона ПД, где сравнительно медленно изменяется давление в изоэнтропийной волне расширения. Эти две зоны разделены поверхностью Чепмена-Жуге. Таким образом, стационарная зона (зона химической реакции) граничит с областью нестационарного течения ПД (область волны разрежения).

В стационарной детонационной волне эпюра давлений и скоростей определяется кинетикой разложения BB, а в зоне расширяющихся продуктов детонации эпюра давлений и скоростей зависит от геометрии заряда и внешней среды (воздух, вода, оболочка и т.п.). Стационарная зона должна двигаться при нормальном режиме детонации относительно ПД со звуковой скоростью, в противном случае волна разрежения догонит стационарную зону (зону химической реакции), что приведет к расширению вещества в зоне химической реакции, падению давления и температуры, и процесс стационарного распространения детонационной волны будет невозможен. Поэтому возмущения из зоны ПД при стационарном режиме детонации не могут догнать зону химической реакции. В самой же зоне химической реакции скорость возмущений больше скорости ударной волны, что обеспечивает
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.