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 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 394 >> Следующая


H2O + СО о CO2-I-H2

6.1. Тепловые эффекты взрыва

137

Поскольку вода является труднодиссоциируемым продуктом, то, при отсутствии в молекуле BB углерода, возможно образование в продуктах взрьгоа за счет диссоциации воды лишь небольших количеств водорода. При температуре взрыва 3000-3500 С степень диссоциации воды не превышает 2-3%.

Дополнительный член, учитывающий соотношение водорода и углерода в молекуле BB, обращается в нуль при 6 = 0, т.е. для безводных BB (типа бензотри-фуроксана). Для BB, не содержащих в молекуле углерода, о = 0 (типа NH4NO3), теплота взрыва близка к максимально возможной.

В табл. 6.3 представлены для сравнения вычисленные значения теплот взрыва. Средняя погрешность расчета теплот взрыва по формуле (6.8) составляет 2,3 %. Найденные указанным способом теплоты взрыва позволяют при определенных допущениях решать и обратную задачу — определять состав продуктов взрыва на основе поэлементного и теплового баланса.

Величину детонационной теплоты взрыва (?Взр) не прибегая к написанию реакций взрывчатого превращения, можно также рассчитать по методу Г. А. Авакя-на [6.14], который основан на предположении, что предельное значение суммарной теплоты образования продуктов взрыва ЕФпвтаг может быть определено из того условия, что диссоциация CO2 и H2O подавлена, а равновесие реакций 2CO о CO2 + Си СО + H2 о H2O + С полностью сдвинуто вправо. При расчете Y^QnBmax принимается, что весь водород переходит в H2O, а оставшееся количество кислорода идет на окисление углерода (или его части) до CO2. Таким образом, для 1 моля BB1 имеющего формулу CnHbNcOd1 величина ЕФпВтаг определяется следующим образом (в ккал/моль):

ЕФпвта*= (57,5^+ 94а) при а* ^ 1,0

E QnBmax = (57,5^ + 47 (d - ) = (47d + 5'25Ь) ПРИ °* < 1A

В реальных условиях наряду с процессами полного окисления всегда образуются продукты их диссоциации (СО, H2 и т.п.). Влияние этого эффекта на теплоту образования продуктов взрыва E QnB предлагается учитывать с помощью коэффициента реализации К:

QnB = К QnBmax

Используя экспериментальные данные по теплотам взрыва широкого круга органических BB автором [6.14] установлено, что коэффициент реализации теплоты взрыва К однозначно связан с кислородным коэффициентом а* зависимостью К = 0,32а°'24, где а* — в процентах.

Таким образом, после подстановки ЕФпвтаж в (6-1) получим следующие выражения для определения теплоты взрыва (в ккал/моль):

QB3p = 0,32a°'24(94a + 28,756) + AH°fBB, при a* ^ 100%

QB3P = 0,32a°'24(47a + 5,256) + AHJBB, при ak < 100% ( ' '

Физический смысл коэффициента реализации заключается в том, что он отражает конечный результирующий эффект химических реакций, протекающих при взрыве. Поэтому, несмотря на то, что строгого термодинамического обоснования данный метод не имеет, расчеты для очень широкого круга BB (a* = 12-115%) позволяет получать значения (?взр с ошибкой, не превышающей 0,5-3,5%

138

6. Термохимия и термодинамика

(аналогичные расчеты по методу Бринкли-Вильсона дают ошибки до 20-25% и более). Заметим также, что в рассмотренном методе не учитывалось влияние плотности заряда и условий его подрыва. По мнению автора [6.14], метод может быть использован, если плотность заряда составляет 0,8-0,9 от плотности монокристалла.

С целью вычисления калориметрической теплоты взрыва С, Н, N, О-содержа-щих BB (и последующего использования этого важнейшего параметра взрывчатого превращения в инженерных расчетах широкого спектра основных показателей BB: от характеристик чувствительности до метательной способности BB) авторами [6.16], на основе регрессионного анализа имеющихся и вновь полученных данных, предложена форма записи Qv как функции коэффициента избытка окислителя а плотности монокристалла р (или расчетной максимальной плотности) и энтальпии образования АН%В:

где QnB — максимальное энергосодержание продуктов взрыва, или упоминавшаяся выше сумма теплот образования ГШ, рассчитываемая по принципу максимального тепловыделения (отличается от максимальной теплоты взрыва на энтальпию образования BB).

Заметим также, что абсолютное значение теплот взрыва <5взр (и максимальной Qmax и калориметрической ф„)будут тем выше, чем выше энтальпия (или меньше количество теплоты) образования BB1 что вытекает непосредственно из уравнений (6.1), (6.9) и (6.10).

Теплоту взрыва смесевого BB, состоящего из двух индивидуальных BB с одинаковым по знаку кислородным балансом (например смеси THT и гексогена), в первом приближении можно рассчитать по аддитивному вкладу теплот взрыва Фвзр» компонентов этой смеси:

где ?i — массовая доля компонента.

Более точно ее можно вычислить, предварительно рассчитав по элементарному составу компонентов и их массовым долям ?i брутто-формулу 1кг смеси и записав для этого условного BB соответствующее уравнение реакции взрывчатого превращения. Вопросы расчета теплоты и состав продуктов взрыва алюминийсо-держащих BB, двойных систем типа окислитель—горючее (к ним относится большинство промышленных BB) и тройных смесей с одновременным содержанием BB, алюминия и неорганического окислителя, требуют отдельного рассмотрения. Экспериментально они изучались в ряде работ, например [6.7, 6.8, 6.9, 6.17, 6.18]. Для некоторых наиболее распространенных смесевых BB экспериментальные значения QB3V приведены в таблицах В.5-В.12 Приложения В..
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.