1-69 (1046063), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Скорость пламени во взвесях граф!гга существенно меньше, чем во взвссях алюминия. Рассмотрение опытных данных затрудняется тем, что скорость пламени сильно зависит от методических параметров (тип горелки и ое диаметр). Ь и ГОРение зА счет РеАкции В КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЕ Ь2 При горении конденсированных веществ можно представить себе режим, когда существенная часть тепла (а в предельном случае так называемого «беспламенного горения» — все тепло) выделяется в ходе реакции в твердой или жщкой фазах. Такой режим, с теоретической точки зрения, должен резко отличатьсн от горения гомогенных газовых и летучих систем, так как в конденсированной фазе скорость диффузии продуктов горения (и, в частности, активных частиц) в свежее вещество практически равна нулю, и распространение горения моягет идти только за счет передачи тепла теплопроводностью.
Кроме того, естественно предположить, что абсолютная величина скорости горения и ее зависимость от давления, начальной температуры, плотности и т. д. для такого режима горения также будут существенно отличаться от аналогичных зависимостей для газовых систем. На первый взгляд можно было бы ожидать, что для режима, когда все тепло выделяется в конденсированной фазе, абсолютная величина скорости горения будет очень высока (так как высока плотность кощенсированной фазы и, кроме того, ее тепло- Таблнца 23 »»ейная н массовая скорость горения ясного ых б ' торых ыстрогорнщнх ! Вгщесгва и, ся,сек Лкгерзкю, г'.ие сег: ра (66) !00 26 — 27 1зН( ЛОВ!О рв Н О м„гтпфнма гакнца ' 30ае„трнннгро ~ ! ггггзн»обген.гоге» Оз(]ЧОг)з(Ч(в)з стифната саннцр + 60а;, талька ( !,гггггголяппг!гофеногг ( зЮз()з 0 )гОНг ! рг мучая ртуть НЕ(ОН1;) п~ ри ьагщя ОзНг(е!Ог)зОК . ~ ! .рекпгь трпцщг»оацетона ОзОз(ОНз)з 26 14,5 2,15 ! 55 1,50 0,95 ]67) (31) (31) (31) ]3!1 ]3!] 3,!2 5,9 2,74 1,!6 )10 сравнения табл.
26, , 1 и 15 следует, что при 1 ата массо- и: » скорость го ения бы гпфната свинца — на 2 5 р' строгорящих ВВ на порядок (а для г ф —, порядка) превышает скорость гоРения к»счородных смесей и летучих ВВ. Для стифнага свин! а 1, помимо очень высокой абсолютной ско- рости горения, наблю ае д тся и второй признак — скорость горе- »»» стифната свин а почт ф ' ц и не зависит от давления. При давлении и гом ге 15 згз! Рт. ст. ' и 25 — 26 см!сея, а при 50 англ! скорость ! !еобх, . О,1ПМО ОтМЕтпттч Чта (КаК Вта СЛЕ аи юг» нм»ульса) давление на дует из ааконон сохранення с давление на фронте горенка для быстрогорящнх веществ ЬЗ ~г)го»одность также превышает топлопроводность газа близ фрон- горения для летучих систем).
Можно было ожидат г еспламенного» горения не будет зависеть жидать также, что . г, е части вис ть от давления 5!зссовая о ости, должно устойчиво протекать в глуб глу оком ваиууме). я скорость «беспламенного» горения должн »гть и и р уменьшении плотности системы (так как око д лжна сильно пз »»» меньшает я ( ак как скорость реаку а тся с падением концентрации свежего ве е т ), вещества), веществ, у которых «беспламенное» горение » ргдставляет собой режим с неполным выделением теп ому низкотемпературный режим), должен наблюдать- теплоты реак» нысокий температурный козффициент.
Р> литературе не описано ии одного вещества у которо о ег юг[ались бы б все перечисленные закономерности. Однако оп щ мало ве еств, кото ь щ, у Рых четко проявляется часть таких а пако описано голгерностей ( ,Р " (остальные перечисленные закономерности п и ь .. аких аакогом отсутствуют или не исследованы). о ности прп 1. В литературе описана сравнитольно большая группа быстр»горящих взрывчатых веществ (ВВ). Данные для некото ых из 1~»х приведены в табл.
26. ные для некоторых из горения увеличивается до 33 — 35 см/сек и остается без изменений в интервале 50 — 400 атл [66]. Для быстрогорящих пикратов свинца и калия также имеется значительный интервал давления, где скорость их горения практически не зависит от давления. Так, для ппкрата свинца скорость горения и рп 100 ати составляет — 26 сгь егк. а при 300 ат и — 31 ел/сек [66].
Для пикрата калия, по данным работы [69], скорость горения практически постоянна при 10 — 60 атл и составляет 6 см/сек. В работе [70] для ппкрата калия получена более сложнап зависямостгл скорость горения имеет максимум (и„„, 6 гл/еек) при 5 — 6 ата, потом медленно снижается до 4,3 ел/сек прп увеличении давления до 25 ата, а затем остается постоянной в интервале 25 †1 ата. Однако ниже некоторого давления скорость горения пикратов свинца и калия начинает быстро падать и наконец гороние затухает (для пикрата калия прн 500 мм рт. ст., а для пикрата свинца даже при 20 атл), Для гремучей ртути во всем изученном диапазоне давления (10лл рт.
ст. — 150 атл) скорость горения растет с увеличением давления (прп р ( 1 ата и (сл/сек) =- 0,4 + 1,1 р (ата), а при р ) 1 ата и, — р'5). В работе [31] показано, что при р ~( ~ 1 ата скорость горения увеличивается с ростом давления также для трииптротрпазидобензола и перекиси трпцнклоацетона. Для гремучей ртути изучена [31] зависимость массовой скорости горения от относительной плотности 6 = р/р,ов,.
Массовая скорость горения сразу начинает расти по меро уменьшения плотности — сначала незначительно, а затем очень быстро. Температурный коэффициент [[о =- Ы 1л и/[1 То для гремучей ртути равен 5,1 10 ' град ' (в интервале 20 — 105'С [31!), т. е. пмеет такое же значение, как для жндк[[х нитроэфиров (см. табл. 17). 2. Режим беспламенного горения для баллиститных порохов был обнаружен и подробно исследован П.
Ф. Похилом [41, 71]. Такой режим удается наблюдать лишь в вакууме (в сравнительно узком интервале давлений) и при повышенной начальной температуре. При этом горение является беспламенным не только в условном смысле (т. е. в том смысле, что все тепло реакции выделяется в конденсированной фазе), но и в буквальном смысле, т. е. в данном случае над поверхностью пороха не наблюдается никакого свечения даже в полной темноте.
Скорость беспламенного горения не зависит от давления (при достаточном увелкче- может заметно превышать давление (р ) в окружающем объеме (этот аффект стввовптсв сущоствопвым прп впэвих р, ). Расчет, проводеввый в работе [681, показывает, что в случае стпфпатв сввпцв давлоппо ва фронте горения ое может опуститься ниже нескольких атмосфер. опп давления над поверхностью пороха появляется пламя е скорость горения начинает расти с давлением (табл. 27).
Таблица 27 .'[копсвыость скорости юрсппя пвровсввпоового пороха от дввловвп о отыосферо азота 17П Г„=ОО С ъ, мы рг. сг . е.ю Вг, сг. о, еоеееек 1 В.е гт о, вгаеек 1е1 ( 550 1,4 ~! 680 1,6 )> 720 2,0 О8 ][ [8 5 0,8 '~ 70 О,8 08 ' !20 0,8 200 1,0 280 410 2,7 Светова аонк -- [ЧеО П вЂ” ДО. СеНе — [[Ое .
П, — 5[не Сене — ХеО . О,[в[71 О,[э)7 О,[[о54 0,0047 0,0043 Соотвотственно, прп 2 лм рт. ст. эта разница моп;ет увеличиться е ще примерно на порядок. 1 Правда, дапвые Лвв газообразных смесей относятся к вопнатвой тоыео ратуро, по увслпчсвпо вачалькой температуры до 100'С, остсствевпо, ог ыоввот порядка вовпчэвы скорости горевня, так квв цвп газовых смесей дк, = — И [пвеЯ Ре 10 е. Температурный коэффициент скорости горения [1о = [21п и/г[Т о для этого режима горения велик и составляот 11,2 10 град [ (в интервале 90 †1 С [71]).
Независимость скорости горения от давления для режима беспламенного горения наблюдалась также для нитроглицеринового пороха (в интервале 2 — 40лл рт. ст.; при этом и = сопз! = =-. 0,5 мл,'сек). Необходимо отметить, что и абсолютную величину скорости беспламенного горения (для данного диапазона давления) сле,[ует считать высокой. По крайней мере, при 20мм рт.
ст. массовая скорость горения пирокснлинового и нитроглицеринового порохов на 1 — 1,5 порядка выше, чем массовая скорость гореппя газообразпых смесей на основе окислов азота '. Массовая скорость горения (т, г/сл' сек) при 20лл рт. ст. ппроксилинового и нитроглицеринового порохов (Т, 100'С) [71[ и газообразных смесей (а = 1) на основе окислов азота (То 20*С) [9] приведена ниже: [[орох ппроксплв©овый .... 0,128 нптроглпцорпповый ...
0,080 ЕЮ М гс [5[Г Нап отнв, скорость «обычного» горения пороха имеет тот же на основе окислов азо а. '' нового пороха составляет и ск 18аС орость горения ннтроглицеринэвого поро см. табл. 2 массовая я азличных горючих) лежит в пределах 0,02 — 0,106 г/егкз ° сек; для окосей на основе, — в и 0,035 — 0,226 г/слла сек и т. д. п н атмосферном давле- 3. Для нитроглицерннового пороха прн атмосферном давлботе,"72) наблюдалось быстроо возрастание температур- и иента скорости горения по и . ьной температуры, Значение температу с =- й /дТ ля нитрогггицерпнового пороско ости горения 8„=- пи, для нит юа, " 8 0 / ) ри атмосферном давлении следу ха (калорийность 7 как г п щее: юч г~ аа 7 10,3 14 15,4 16,1 геггнераттра, и Π— 20 20 — 4') 40 — 80 80 — 100 100 — 120 З !бч граб ' 2 5 2,2 4,!) температура, 'С вЂ” 180 —: — 1ОΠ— !ОΠ—: — Ф! — 40 —: — 0 -- !Π—:.810 В аботе (161] для пороха Н при 1 ата также наблюдался В работе значение !' было несколько ниже (прп аналогичныи эффект, но значение !' ! Т =- — 78 —: + 40'С 8 6 ° 10 г град; при То ..= о=— т Т (для пороха Н) наблюдалось 12 10»г ад".
Увеличение Л) по мере роста, дл влениях (10, 20 и 50 атм; см. (74 и при высоких давл ого эффекта состоит в Наиболее естественное объяснение этого эфф к том что по мере ув лп елпчения Т увеличивается роль реакции частности в конденсированной фаз низкотемпературноп зоне, в част т зе л Что касается абсолютной величины скор с р о ти го ения, то Т ) она все ещо близка к скорости горе(в изученном интервале ,) о а ния лоту ет чих взрывчатых веществ.
* р ксилвна заметно снижается 4. Массовая скорость горения пирок ° бл, 28). при уменьшении плотности (таб . ' ). Снижение скорое" рости горения (при уменшпенни р) для пирокспо сильнее, чем для летучих ВВ ( д лина в~раж~и горазд вано с у меньшением топловыделення в единице о ъ ма и. '2 Г. тв 'ю им увеличением роли топлопотерь, см. 6 -, ). ствующим ув и . ентальные данные показывают, что об аэом зксперим отчетливо наблюдать в определенных условиях удается весьма тч по, о нано, что для >огра>сснл>«нового пороха, изученного н~>ент пе только но за»ростан по даже в работе (235), температурный коэффициент по только существенно убывал с роста» 'о ( р ( То ) 60'0 6 6 ° 10 г град '). Таблица 28 аа г'г Е сгг нг, гбсм ° сгм Пгытность, гьые плот нооть, р =.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
