Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Го спея кагэлизэта и Эффективность действия добавок зависит от состава топлив (соотношения компонентов, дисперсностн окислителя, природы связуюп1его), температуры заряда и давления, при котором происходит горение. Действие КСГ возрастает при увеличении днсперсности окислителя. Это связано с тем, что прн увеличении дислерсности окислителя повышается роль кинетических факторов, на которые воздействуют КСГ. Влияние катализатора возрастает с увеличением его удельной поверхности. К случае СТТ (в отличие от баллиститпых составов) КСГ, как правило, ли~ив увеличивают скорость горения, слабо изменяя ее зависимость от давления. Парошкообразиые катализаторы.
Наибольшей активностью обладают соединения на основе переходных металлов (ге, Сп и др.). Эффективность их действия быстро возрастает с увеличением концентрации в составе топлива приблизительно до 1 — 2)ю когда скорость горения увеличивается на 30- 707(. Дальнейшее повыпгение содержания добавки слабо отражается на ее влиянии. Это, вероятно, связано с накоплением частиц катализатора на поверхности горения, которое слабо зависит от исходной концентрации добавки в составе при достижении некоторого ее значения, Более аффективными КСГ СТТ являются металлоорганнческие соединения. Это обусловлено высокой дисперсностью и повышенной каталитической способностью активной формы катализатора, образующейся прн распаде металлоорганнческих соединений.
Наиболее распространенным катализатором зтого типа является ферроцен — днциклопентадиенилжелезо С1еН1оре. Отрицательным свойством ферроцена является его повышенная летучесть. Это может приводить к удалению катализатора нз поверхностных слоев зарядов и к возможному изменению скорости горения. Жидкие каталнааторы-пластификаторы. Наиболее широко применяемыми катализаторами СТТ являются жидкие производньш ферроцена, растворимые в связующем и являющиеся его пластнфикаторами, например, днзтилферроцен, ферроценовое масло и др. Растворимость катализатора дает возможность равномерно распределять его в массе топлива и обеспечивать постоянство баллистических свойств различных партий зарядов. Кроме того, производные фсрроцсна выполняют роль горючего в топливе, так как органическая часть в молекуле составляет большую долю. Таким образом, жидкие 17Д Го ния к итнческий дкаист производные ферроцсиа выполняют многофункциональную роль: катализатора, пластнфикатора и горючего.
Поэтому их можно вводить в топливо в больших количествах вместо части основного пластификатора без существенного изменения кислородного баланса, реологических и физико-химических свойств топлива. Действие жидких катализаторов возрастает с увеличением дисперсности окислителя. В отличие от порошкообразиых катализаторов эффективность действия катализатора-пластификатора с увеличением его содержания до 5 — 10/е постоянно возрастает. Используя повышенное количество катализатора можно создать бьютрогоряшие СТТ (при давлении 10 Мпа скорость составляет 50 — 80 мм /с). Н Бакман Н.Н., Беляев А.Ф. Горение гетерогенных конденсированных систем.
— М.; Наука, 1967. -228 с.; Андреев К К„Беляев А, Ф. Теория взрывчатых веткеств. — М л Оборонтиз, 1960 -596 сл Никифоров В.С., Бакман Н.Н. // ФГВ.— 1969.— Ке5.- С 2; Денисюк А.Л., Марсолин АД., Токарев Н.Н. н др. // ФГВ -- 1977.— Кк13. — С/и Денисюк А.Н., Демидова ХА., Галкин В.Н. // ФГВ. -1995. — Кт31.— С.2; Гяазкоеа А.Н.
Катализ горения взрывчатых веществ. — М с Наука. 1976. — 261 с, Н.Н. Бакман, и.Н.денисюк )'ОрЕН66М КрйвтМЧЕБК966) дйвеаатр ГЩГ)- наименьший диаметр заряда, при котором в данных условиях Гдавлеиие, начальная температура заряда н др.
) еще возможно его горение с торца при бронированной боковой поверхности. Для плоских бронированных зарядов критической величиной является толщина плоского слоя, которую можно привести к эквивалентному диаметру. 4тю /' П, где Р и П площадь и периметр поперечного сечения пластины. Наличие КДГ объясняется следующим образом. Распространение горения происходит в результате передачи слою исходного вещества тепла, выделившегося в реагирующем слое.
Одновременно с выделением тепла иметотся потери его в окружающую среду через стенки бронировки. И если суммарные потери становятся очень большими, то теплоприход не может обеспечить распространение горения. При уменьшении диаметра заряда относительная доля тсплопотерь увеличивается, так как теплоприход снижается пропорционально квадрату диаметра, а теплоотвод- значительно слабее, пропорционально диаметру в первой степени. Поэтому наступает момент, когда теплопотери не могут быть компенсированы теплоприходом и горение затухает. В общем случае все факторы, которые, с одной стороны, увеличивают скорость химических реакций, выделяющих тепло, а с другой, затрудняют теплопотери во вне, — благоприятствуют горению и Г еиии к итическии жмие 175 уменьшают а~~~, Поэтому КДГ не является абсолютной характеристикой ВВ и пороха, а зависит от условий горения, в первую очередь, от давления н начальной температуры заряда.
Чем онн выше, тем меньше Нк Велйчина И характеризует способность вещества к горению, которая тем выше, чем меньше а'кр . КДГ опредсляют, используя лйбо цилиндрические заряды, пзменяя диаметр с определенным шагом, либо конические, фиксируя диаметр конуса, на котором горение затухало. В болыпинстве случаев заряд пороха или ВВ при сжигании помещают в воду для исключения прогрева пороха теплом, распространяющимся по бронировке впереди фронта горения. Особенно это необходимо делать при определении Фкр в случае медленногорящнх ВВ н порохов.
Наиболее удобным способом установления зависимости дк„ (Р) является определение для образцов различного диаметра минимального критического давления, начиная с которого образец сгорает до конца. Существование КД теоретически было обосновано Я.Б.Зельдовичем сначала для газов. Значение Ык обратно пропорционально адиабатнческой скорости горения (т.е. скорости в отсутствие тепло- потерь) и обратно пропорционально адиабатической температуре горения в степени 0,5. Величина скорости горения при д = д„в меньше, чем адиабатнческая, в тГв раз. Для конденсированных ВВ теория критического диаметра предлохгена Б.В.Новожиловым и Б.Н.Кондриковым, При прочих равных условиях, как и для газов, значение Н обратно пропорционально величине скорости горения.
Это следует из того, что чем выше скорость горения, тем меньше теплопотери в окружающую среду, которые пропорциональны времени существования зон горения. С уменьшенпем диаметра заряда до критического скорость горения может уменьшаться в е раз. Величина КДГ ВВ, порохов н СТТ уменыпается с ростом давления. Например, для пороха Н д ='г25бР ', а для гексогепа — о;и Икт = 'ь2УР™4~. В целом, при атмосферном лавленнн величина И„ для многих ЭКС лежит в пределах примерно от 1,5 до 30 мм, а при давлении 4 МПа значение Фкэ составляет десятые доли милиметра. Для БП установлено, что прй диаметре заряда, равном критическому, скорость горения в /в раз меньше аднабатической, 176 Го ннл нстзллоа и олтнтзг ° Лндрввв К К.
Терни некос разложение и горение азрыанзтых аентсста. — М з Матка, 1966; Коггдрнков К.Н, Новохгстов Б.в,,г; ФГВ.. т974 †.~в5; Инззггнвеикгггт Н.Я., Денисюк Л.П., Фозвтьзан>Л.Е. Крнтннескнс усножсн горенка баллиститимх поролон /У ФГВ.- т991.— Кт!. Л П.дмгнсюк ГР~Ф9999Я ВВЗТЗЛЙРВ И9ЬРдуЯТМ, Многие порощкообразные металлические горючие окисляются, воспламеняются и сгориот не только в среде кислорода,ио и галогенов, азота, оксидов углерода, паров воды, НС1, НГ, а также при горении смесей металлов с серой, техническим углеродом, веществами, содержащими кислород, хлор, фтор, азот, углерод, серу и фосфор. Поэтому прн сгорании металлов могут образовываться оксиды, гндраты оксидов, хлориды, фториды. карбиды, ннтриды, сульфиды и фосфиды.
Независимо от природы горючего количество выделяемого тепла при его окислении фтором значительно болыпе, чем при окислении кислородом и хлором. По расходу окислителя на окисление 1 кг горючего они располагаются в следукнций ряд: С12 > Г2 > О2. Поэтому теплотворная способность горючих, отнесенная к единице массы окислителя, болъще при использовании в качестве окислителя кислорода н минимальна при использовании хлора. Природа окислителя оказывзет существенное влияние и на свойства продуктов окисления. В подавлятотцем большинстве случаев наиболее термически устойчивы оксиды, карбиды н ингриды и значительно менее устойчивы хлориды и фториды. Высокие температуры кипения и диссоциации оксидов А1, Мй, Т1 н Хг яозволяют использовать зти горючие и их сплавы для создания пиротехнических составов, прн сгорании которых должны развиваться высокие температуры — твердые смесевые топлива, осветительные н фотоосветительные составы и т,д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
