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 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 394 >> Следующая


100

5. Теория детонационной волны.

честве исходной берется некоторая форма записи уравнения состояния с набором констант, а в качестве основы для их определения используется экспериментальная информация по параметрам в точке Ч-Ж и на изоэнтропе расширения ПД в (р-и)- или (p-v)- координатах, а также экспериментальная зависимость скорости детонации от начальной плотности BB D = D (р0) ¦

Чтобы подчеркнуть различие этих двух подходов (с учетом и без учета состава ПД), они разделены и излагаются, соответственно в пп. 5.5.1 и 5.5.2. В отличие от второго подхода, предназначенного для решения конкретных практических задач, и, в соответствии с указанной целью, базирующегося на прямых экспериментальных данных о детонации BB, первый подход может быть использован для прогнозирования детонационных параметров, состава, термодинамических свойств и деталей течения ПД для случаев, когда прямые экспериментальные данные о детонации отсутствуют, например для вновь синтезированных ВВ.

1. Уравнения состояния, используемые для полного термодинамического описания состава и свойств ПД конденсированных ВВ. Важность теоретических расчетов на базе строгого термодинамического описания состава и свойств ПД конденсированных BB обусловлена, как уже отмечалось, необходимостью надежного прогнозирования детонационных и энергетических характеристик вновь синтезируемых индивидуальных BB на базе минимальных сведений об их элементарном химическом составе, энтальпии образования и плотности BB (прогноз должен быть достаточно достоверным, чтобы оправдывать огромные затраты, связанные с синтезом и технологической проработкой новых BB), а также требующимся в ряде случаев детальным описанием действия взрыва в различных средах и газодинамических устройствах при отработке технологий детонационного синтеза новых материалов, при изучении сопутствующего взрыву конденсированного BB электромагнитного излучения и других явлений.

В настоящее время известен ряд численных методик и компьютерных программ для термодинамических расчетов (см.п. 6.3. ), отличающихся использованием различных видов уравнений состояния (или их модификаций), особенностями математических моделей, принципов построения баз исходных данных, алгоритмов и приемов программирования, необходимых для решения конкретных задач. При этом выбор уравнения состояния имеет определяющее значение для точного расчета параметров детонации Ч-Ж, равновесного состава и свойств продуктов детонационного превращения конденсированных ВВ.

Как уже отмечалось, уравнение идеального газа:

pv9= RT, (5.51)

(где v9 — молярный объем газа; R — универсальная газовая постоянная), не может быть использовано для описания параметров состояния ПД конденсированных BB, которые находятся в плоскости Ч-Ж при давлениях р = 1... 50 ГПа, плотностях р и 2... 103кг/м3 и температурах Т, достигающих (3...5) ¦ 103К. Описать поведение реальных газов при таких условиях невозможно без учета межмолекулярного взаимодействия и собственного объема молекул. При этом упругие оставляющие давления и энергии (ру,Еу) могут быть того же порядка, что и соответствующие тепловые составляющие (рт, Et) , следовательно, нельзя пренебрегать ни упругим взаимодействием, ни тепловым движением молекул.

В настоящее время для реальных газов известно более 150 уравнений состояния, большинство из которых предназначено для описания процессов химической технологии, внутренней баллистики и т.п. [5.97, 5.98]. Первоначально среди них и велся поиск уравнения, которое могло бы быть использовано в расчетах для описания свойств ПД конденсированных ВВ. Перечислим некоторые виды этих

5.5. Уравнения состояния и изоэнтропы ПД

101

уравнений состояния.

Уравнение Ван-дер-Ваальса:

(p+^j(vg-b) = RT, (5.52)

где о / Up учитывает притяжение молекул при низких давлениях; 6 — собственный объем молекул.

Уравнение Бертло:

+ ^j(vg-b) = RT (5.53)

учитывает снижение внутреннего давления при повышении температуры. Уравнение Абеля:

p(vg-Ь) = RT, (5.54)

где 6 — переменный коволюм: b=b(p) [5.26] или b = b(vg) (в частном случае, при b = bo = const — молекулы считаются жесткими, недеформируемыми). Уравнение Гиршфельдера-Стефенсона-Эйринга [5.26];

^ - 1 Ґ5 551

где К — параметр, зависящий от способа упаковки ПД. Уравнение Беккера-Недоступа [5.102] :

где T0 = Tf(I — pfpgo)', pgo — плотность идеального газа при T —> ОК.

Уравнения состояния (5.52)-(5.55) являются коволюмными (учитывающими собственный объем молекул). Они отражают реальное состояние газов и многих жидкостей при низких давлениях ПД р = 101.. -103 МПа, и могут быть использованы для расчета параметров детонации газообразных BB и низкоплотных конденсированных BB (при начальной плотности р0 ^ 500кг/м3).

Вириальное уравнение состояния [5.103] в общем виде записывается с помощью степенного ряда:

pvg _ B(T) C(T) D(T)

RT-1 + — + -^- + -^T + -- (5-57)

Коэффициенты B(T), C(T), D(T), и т.д., зависящие от температуры, называются вторым, третьим, четвертым и т.д. вириальным коэффициентом, они имеют четкий физический смысл. Первый вириальный коэффициент равен единице и соответствует поведению идеального газа, второй описывает взаимодействие между двумя молекулами, третий — тремя, и т.д.
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.