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 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 394 >> Следующая


Моделирование процессов инициирования детонации и изучение структуры ДВ в конденсированных средах, помимо знания кинетики химических реакций (или макрокинетики разложения конденсированных BB), также требует знания уравнения состояния ПВ (в диапазоне давлений 1 • • • 40 ГПа) и уравнения состояния взрывчатого вещества (см. главы 8. и 11.). Решение многих прикладных газодинамических задач, связанных со взрывом, таких как разлет ПД в пустоту, взрыв в воздухе, воде, грунте и других средах, отражение детонационных волн от преград, разгон оболочек и т.д., требует знания уравнений состояния ПД (для адиабатических течений) и изоэнтроп (для изоэнтропических течений) в гораздо более широком диапазоне давлений — от ~100 ГПа (отражение ДВ от жестких преград, пересжатые ДВ) до ~10 кПа (расширение в разреженные газообразные среды). Для этих целей достаточно иметь «калорическое» уравнение состояния вида E = Е(р,р) (или E = E(p,v)). Для расчета же всего комплекса основных детонационных параметров и характеристик ПД, включая температуру (т.е. D, рн, рн, ин, Ен, Th), необходимо знание термического уравнения состояния р = р(р,Т), дополненного функцией E = Е(р,Т) (исключение из указанных равенств температуры и приводит к калорическому уравнению состояния E = Е(р, р)).

Следует заметить, что наиболее интенсивно поиски рациональных форм уравнений состояния ПВ конденсированных BB велись в 1940-1960-х годах [5.22, 5.26, 5.99]. Ввиду большого количества предложенных к настоящему времени (и продолжающих совершенствоваться) уравнений, ниже дается лишь общая ха-

5.5. Уравнения состояния и изоэнтропы ПД

99

рактеристика представлений, исходя из которых определяются форма уравнения состояния и входящие в него константы.

В этом множестве конкретных форм записи уравнений состояния ПД конденсированных BB можно выделить 2 разных подхода.

Первый подход основывается на учете химического состава смеси компонентов ПД (как с привлечением экспериментальных данных о детонации для калибровки параметров уравнения состояния, так и полностью независимо от детонации) и суммировании вклада отдельных компонентов, входящих в состав реальных ПД, в термодинамические функции смеси. В этом случае состояние ПД описывается не только давлением, объемом и температурой, но и относительным содержанием (мольными долями) компонентов смеси, которые находятся расчетом (из условия термодинамического равновесия ПД (см. 6.3. )) либо экспериментально (например, из измерения теплоты взрыва и анализа состава ПВ в калориметрических бомбах (см. 6.1. )). Учитывая, что последние характеристики лишь косвенным образом связаны с состояниями, реализующимися за фронтом детонационных волн, а прямые и весьма перспективные методы измерения состава с использованием быстродействующих масспектрометров, рамановской и абсорбционной спектроскопии (см. 9.3. ), пока еще не обладают одновременно и высоким временным и достаточно точным количественным (по концентрациям детектируемых компонентов) разрешением, основным путем получения сведений о составе ПД в плоскости Ч-Ж на сегодняшний день является численный расчет методами равновесной химической термодинамики с использованием современных банков термодинамических данных (например ИВТАНТЕРМО или JANNAF) и данных о динамической сжимаемости веществ, образующихся при разложении ВВ.

К настоящему времени на основе экспериментальных методов изучения динамической сжимаемости жидких и твердых тел (см. гл. 19) с достаточной точностью определены ударные адиабаты и уравнения состояния практически всех основных компонентов ПД CHNO - BB : N2, H2O, CO2, СО, O2, H2, NH3, CH4, С (с учетом фазовой диаграммы состояния углерода при высоких давлениях), окислов азота, углеводородов и ряда других веществ. Для перехода от установленных свойств отдельных компонентов к уравнению состояния смеси этих веществ используется ряд общепринятых допущений, например о химическом равновесии ПД, о принципе аддитивности (для определении объема и внутренней энергии смеси компонентов при одинаковых давлениях и температурах компонентов), о модели смеси (принципах смешения, определяемых на основе подходов статистической механики), которые более подробно рассматриваются ниже (в п 5.5.1). Учитывая, что ПД, образующиеся из различных по химическому составу BB, представляют собой смеси, которые состоят из разного набора молекул (а упругие силы между разными молекулами не одинаковы), корректный учет состава имеет принципиальное значение для точного теоретического построения уравнения состояния реальных ПД (на рис. 5.9, заимствованном из работы [5.99] и анализируемом ниже, показаны ударные адиабаты некоторых компонентов и выделена область термодинамических параметров, наиболее существенная при построении уравнения состояния ПВ).

Во втором подходе к построению уравнения состояния текущий состав ПД не учитывается, а описывается осредненно, т.е. пренебрегается различием в составах ПД различных BB, а также их изменениями в зависимости от текущих параметров состояния — давления и температуры. Состав ПД не рассматривается вовсе, либо предполагается, что он известен и постоянен, либо уравнение разрабатывается и применяется только к конкретному взрывчатому веществу. Эти уравнения состояния в настоящее время достаточно надежно определяются эмпирическими и полуэмпирическими методами. Типичным является метод, при котором в ка-
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.