Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Г = (1 /р) ° !)Ч! / дГ. При условии однородной массы пороха, т.е, в том случае, когда скорость горения пороха зависит только от давления, по Г-функции можно судить о прогрессивности горения порохового зерна. При с(Г / дг > О, можно считать, что пороховое зерно горит в прогрессивном режиме, а при дГ / бт < 0- в дегрессивном режиме. Кроме того, в качестве характеристики горения реального пороха используется величина импульса с давления пороховых газов 7 = 7 р с1Г, которая при соблюдении соото ношения г = 7,/ 7ь (где г = е / и! -относительная толщина сгоревшего свода порохового зерна, е и и! -текущая и начальная толщины, 7„= ~ р дг- импульс конца горения порохового зерна) подтверждает о справедливость применения линейного закона скорости горения.
При анализе горения порохов даже простой формы наблюдается ряд аномальных отклонений: нсмгновенное воспламенение поверхности, ускорение нли замедление горения внешних илн внутренних слоев порохового зерна, распад пороховых зерен и пр. На практике пороха одной и той же марки, но разных партий, могут давать отличающиеся баллистические характеристики, которые определяются на основе ФЗГ. Поэтому при решении основной задачи внутренней баллистики все эти особенности необходимо учитывать в математической модели внутрибаллистического процесса, либо непосредственно использовать экспериментальные данные, полученные в манометрической бомбе.
° Ссрсбрихсс М.Е. Виусрсииия баллистика.— Мл Обери!ииз, 1949. С, В.дудки Гсврвв9еж во взрывватмх смесях — жидкие или твердые вещества, богатые углеродом н водородом, и легноокисляющиеся металлические порошки. Горючие компоненты, имеющие резко отрицательный кислородный баланс, являются основными компонентами промышленных взрывчатых веществ и наряду с окислителем являются необходимыми веществами для участия в реакции взрывчатого превращения. При этом за счет образования различных оксидов повьппается теплота взрыва (СО2 — 395,7 кДж,/моль, СΠ— 113,8 кДж,/моль, Н2О-240,7 кДж,/моль), а в системс с нулевым кислородным балансом (стехиометрнческое соотношение окислителя и горючего) выделяется минимальное количество ядовитых газов. Го гочее во вз ьсвчетых смесях Поэтому массовая доля ГВС строго регламентирована и колеблется от 3 до 20% в зависимости от нх химического состава (кислородный баланс индустриального масла минус 346, тротила — минус?4), а наиболее популярная во всем мире простейшая взрывчатая смесь на основе гранулироэанной аммиачной селитры н днзелыюго топлива (в России — игданнт) содержит 5,5% горючего.
В качестве гор1очих компонентов в рецептуры простейших взрывчатых смесей без взрывчатого сенсибилизатора вводят преимущественно органические соединения, чаще жидкие или твердые продукты нефте- и углепереработки (дизельное топливо, различныс масла, парафин, церезнн и т.д.), которые хорошо совмещаются с окислителем и образуют стабильный взрывчатый состав. Роль горючих добавок также выполняют индивидуальные взрывчатые компонен.гы в смесях с окислителсм (тротил, диннтронафталин, гексоген, порох и т.д.), которые имеют в составе недостаточное количество кислорода для полного окисления содсржащихся в нем горючих элементов, что повышает общую энергию взрыва взрывчатого вещества. Для значительного повышения энергии взрыва во взрывчатые смеси вводят высококалорийное горючее в виде металлических мелкодисперсных порошков и нх сплавов (алюминий, кремний, железо, магний и т.д.), при образовании оксидов которых выделяется до 1675 кДжг'моль (А1 чОз).
Рсже в смесях используется мочевииа, которая также играет роль ипгнбитора при возможном взаимодействии составов с сульфидными рудамн (акватолы). Выделение максимальной теплоты взрыва н сохранение свойств составов в течение гарантийного срока хранения требует равномерного н стабильного смешения горючего с окислнтелем и при этом чем мелкодисперснее распределение его по всей нас~с состава, тем выше эффект взрыва. Наиболее тонкое распределоние горючего по массе взрывчатой смеси достигается в новом классе промьпнленных взрывчатых веществ на основе эмульсий ввода в масле», где прослойка горючего достигает величины доли микрона. Физическая стабилыюсть жидких ГВС зависит от вязкостных свойств нефтепродуктов н может быть повышена введением твердых горючих материалов (древесная мука, каменный у~оль, алюминиевая пудра и т.д.).
На этом принципе основаны рецептуры многих гранулированных смесей (гранулнтов). Большинство горючих компонентов обладают гидрофобными свойствами, и в некоторых случаях смеси (эмульсионпый порэмит) оказались конкурентоспособными с водоустойчивым тротилом. Технология введения горючих компонентов заключается в механическом смешении или пропнтке применяемых окислителей жидким горючим.
Широкое применение невзрывчатых горючих в промъпнленных Го гочее металлическое взрывчатых веществах определяется их доступностью (большой объем сырьевого материала, широкая производственная база изготовления), низкой стоимостью, простотой и безопасностью приготовления взрывчатых смесей. ° Кулгузоа Бо. Разрутление торных пород взрывом — М л МГИ, ! 992. — 5 16 ел Дубила Л.В., Баллреаач П.
С, Роллноа Л.И. Промышленные взрывчатые ве1ттества. — М.: Педра, 1999. — 358 с. В, Л. Сосннн варрвФЧФй ВййТЗЛлзвВЧФкйОФ-компонент пиротехнических пороховых н взрывчатых составов. В пиротехнической промышленности используется значительное количество ГМ, существенно отличающихся по своим свойствам (см. табл.), количеству тепла, выделяемого при взаимодействии с окнслитсльным агентом (кислород, галоген, углерод, азот, фосфор, сера, металлоид), а также свойствам образующихся продуктов сгорания.
Отличительной особенностью ГМ является образование на его поверхности частиц пленки оксида„гндрата оксида, хлорида, фторнда, ингрида илн карбида, которая во многом определяет его воспламенение н полгюту сгорания. По закономерностям окисления и горения к металлам относят сплавы на основе металлов, бор, кремний н сплавы на их основе. Сплошность пленки и ее защитные свойства определяются коэффициентом Пнллинта-Бедворса, вычисляемым по формуле Р = М „рМе У Рок т(Ме ' " где тт'аок г Рок -молекУлЯРнаЯ масса и плотность оксиДа; АМ„РМе — атомнаЯ масса и плотность металла; п-число атомов металла в оксиде. Если й < 1, то пленка оксида имеет рыхлую, ячеистую структуру и не может наДежно защищать металл от дальнейшего окисления.
Если 1з > 1, то образующаяся пленка имеет компактную, сплошную структуру, препятствует диффузии реагирующих компонентов через нее н тем самым защищает металл от дальнейшего окисления (характерно для А1, $1, Ве). Если 11 к!, то в пленке могут возникать напряжения, приводящие к образованию трещин н уменьшению се защитных свойств. Время задержки воспламенения н полнота сгорания ГМ определяются не только природой металла и свойствами образующенся при окислении пленки, но н формой, размером и концентрацией частиц горючего, природой н давлением среды, в которой окисляется горючее и т.
д. Прн прочих равных условиях легче воспламеняется н сгорает с большей полнотой система мелкоднсперсных частиц неправильной формы. Показатель степени зависимости времени задержки воспламенения н сгорания частиц от их диаметра для различных ГМ различен, но, как правило, находится в пределах 1,5 — 2,0, »84 Го 44»ЧЕЕ МЕ»ОЛ4»ИЧЕС»4ОЕ м а Я о О с О д гС4" »О О4 4 4 О М к м » О» Ф с 4О О О 4 мфм ~33 Ф о х хс' И.
о 4 х и О с О с Х о 1уо ~у = О С4 4" 4 4 44 Г 4О 41 4О РО »О Д 4 4О о » х »Х Р' О 4 О О4 О 4О 4 Д 4О 44 О О ФФ~ с о буй%% Ц.':. 3 8цо ОЦЩ 4 ~42~ ~ й. ~~ м Д~ е~ О М 14 м И~ -$3 'с Йй 8хМ й '"- с 44» М О О О 3 ЕФ»О 8О' 4 а8й Х » Ф й с м у О Я й 3 й 4О з й Е Го ючее мееелличеееее !85 Гч»ЗЭЮЧФег КВ513$~Ющйя — полимерная композиция, преимущественно из горючих органических веществ, включающая, наряду с полимерной основой, пластификаторы, компоненты системы отверждения (структурирования) и специальныс добавки, способная связывать порошкообразные компоненты твердого топлива (окислитель, металлическое горючее и др.) в пластичную топливную массу н в результате отверждения формировать структуру заряда с необходимыми механическими, баллистическими и другимн характеристиками.
ГС современных СТРТ является многофункциональным компонентом. Как матрица композиционного материала, наряду с механическими характеристиками, оно и значительной мере определяет реологическне свойства топливных масс и соответственно технологический способ формовапия зарядов. Химический состав ГС, энтальпия образования и плотность его компонентов оказыэа|от существенное влияние на энергомассовые характеристики топлив. Современные ГС классифицируют цо химическому н фазовому составу (структуре).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
