1-69 (1046063), страница 13
Текст из файла (страница 13)
2! атлг~р = гб ааглг~р = г! аа>гг~ р =ю ааьдр=. "а агаггзг::=э! 1,35 ~ Сгб 78 1,63 , 1,77 1,'щ 0,8 1,21 — — ( 1,3 3 1,0 ! 1,29 ~ 1,44 ~ 1,58 ) 1,5 некоторые признаки, по-вид»и!ему. характерные для горения за счет реакции в конденсированной фазе '. В то жс время ясно, что обычно имеется ряд осложняющих обстоятельств, связанных с тем, что в большинстве случаев реакция в конденсированной фазе проходит лишь частично. Прежде всего здесь надо учесть явление диспергирования.
Впервые оно было открыто при горении гремучей ртути в вакууме (75). На стенках колокола, где проводилось сжигание, появлялся интенсивный налет чрезвычайно мелкодисперспой гремучей ртути, загрязненной ртутью. Если собрать налет со стенок и запрессовать, то такая однажды уже «сгоревшая» гремучая ртуть горит так >ке, как и свежая. Позднее явление диспергнрования было подробно исследовано П.
Ф. Похичом прн горении баллиститных порохов (41, 71). При горении в вакууме диспергировалось до 70олб исходного пороха. В ряде теоретических работ сделана попытка получить выражение для скорости горения исключительно за счет реакции в конденсированной фазе при наличии диспергировання (при этом, з принципе, скорость горения может зависеть от давления). Рассмотрены две различные постановки задачи. 1. Принимается, что скорость горения определяотся скоростью выделения тепла в пределах участков конденсированной фазы, еще не оторвавшихся от заряда (предполагается, что реакция в двспергированных частицах, и тем более реакция в пламени, никак не влияет на скорость горения). Средняя плотность вещества в зоне реакции близка к плотности исходного заряда.
Температура в зоне реакции низка и равна Та (температуре на поверхности заряда), При тако»! подходе скорость горения падает по мере увеличения степени диспергировання ". т)д. К сожалению, законо- > Дпя порохов обязательным условием появления таких прнзнаков является достаточно высокая начальная температура вороха. ' 8 теоретнческой работе [202) сделан вывод об нсключптельно высокой скорости горения прп отсутствии днсперг>трован>тя (для пнронснлпнового бг Ьу 3 гн>гснмаоть массовой снороетн таронна (т, т/еж'еек) пнранспгпша ат платпаотн 1741 '!'рубки днамотром 10 лгм; комнатная температура, в азоте мерности днспоргнрования слабо изучены на опыте. Поэтому теоретические выражения (см., например, [202!), в которых зависимости и(р), и(Тэ) ц т.
д. выражены через зависимости э)э (р), т)а( э) (Т ) и т, д. не удается даже качественно сравнить с опытом. В работе [215! рассмотрен частный случай, когда т)д определяется растворимостью газообразных полупродуктов в жидком слое на поверхности пороха. Конкретные оценки н сопоставление с опытом не приводятся.
2. В работе [238! принято, что скорость горения определяется коростью выделения тепла в диспергированных частицах илп скор жидких пленках, образующих слой пены. Средняя плотное ь т реагирующего слоя близка к плотности газа, а температура может значительно превосходить Тв. Если скорости частиц и газа равны, зависимость и(р) близка к и )7р. Рассмотренные одностаднйные модели горения еще мало сопоставлены с опытом.
Ясно, однако, что для наиболее интересных систем горение заведомо является многостаднйным и не может быть описано при помощи подобных моделей т. При горении баллиститных порохов имеется три зоны тепловыделения. Согласно П. Ф. Похилу, следует различать реакционный слой конденсированной фазы, дымогазовую зону и зону пламени (см.
[41, 71, 204, 205! и др.). В американской литературе (см. [240 — 244! и др.) приняты термины Тоат-, Тэгг-, 7[алэе-зопю Экспериментально закономерности многостадийного горения исследовались как путем анализа опытных данных по зависимостям и(р), и(Тэ) н т. д., так и путем измерения профиля температур и состава газа, нзмерония расстояния между зонами и т. д. (см.
[41, 71, 102, 103, 106, 109,130, 131, 169, 204 †2, 242— 248! н др.). В частности, для баллпститных порохов прн низких давлениях основную роль играет реакция в конденсированной фазе [41, 71, 240!. 1!рн давлении в несколько десятков атмосфер скорость горения, по-видимому, определяется реакцией в дымогазовой зоне ' [45, 240), а пламя оказывает лишь незначительное влняпороха дава оцепка э 2500 мл/сез ~ [ (р)). Этот вывод пока не имеет нцкакзх экспериментальных подтверждений (оэытвоэ значение и для пзроксзливового пороха прц 1 эта и 90'С составляет 2 лмймз [77)). ' и частиостп, для баллвститных порохов экспервмеатальпэя эавксзмость и ( ) усвливается прз достаточно высоких давлениях [299[, в то время Р как теоретячесзая заввслмость и(р), связанная с уменьшэвзэм степени длспэргарования, должка, наоборот, насыщаться прн высоких давлениях.
' Пря узелцчэаян степени диспэргярэваяия скорость тэнловмделэзяя в вовдевсярэвааной фазе может снижаться, а в дымогаэовой — возрастать. Ирв этом скорость горения, в принципе, может как убывать, так и возрастать. Впрочем, двойственная роль днспергярозаяия в некоторой стэпенз может проявляться даже для беспламенного горения (э данном случае эа счет трззвэльвого эффекта: отрыв н унес частиц означает нсчезновэвце сплошной коллапсированной фазы. В этом смысле скорость горения является суммой сзороств гаэифякацвп в скорости дпспершровавня [202[).
ипе на скорость горения [240, 242, 247!. Напротив, при достаэочно высоком давлении, по мнению авторов работ [240, 242[, зона пламени становится ведущей. В рядо теоретических работ сделана попытка модифицировать решение Зельдовича н Франк-Каменецкаго (плп аналогичные решения) путем последовательного перехода от одной стадии к другой с учетом тепловыделения на данной стадии и потока тепла от других стадий (рассматривалась и более частная задача, когда имеется одна зона реакции и задапный поток таила извне) (см. [203, 207 †2, 240, 241! и др.).
При этом, однако, не удалось пока найти выражение, которое давало бы в явном виде зависимость скорости многостадпйного горения от давления, начальной температуры н т. д. при заданной кинетике реакции на каждой стадии. Достаточно ясен с теоретической точки зрения лишь случай, когда одна нз стадий является водущой (см. ь' 10. Л). Однако экспериментальные методы, которые позволилп бы установить наличие одной ведущей стадии горения, пока не отработаны. Напротив, хорошо поддается экспериментальному исследованию случай, когда одна из зон практически не влияет на скорость горения, так как она расположена слишком далеко от поверхности заряда и других зон горения (хотя бы в данной зоне и выделялась основная часть теплоты реакции) (см., например, [247!).
Внимание теоретиков данный случай привлекал с той точки зрения, каким образом подобная вона удерживается на неизменном расстоянии от поверхности заряда н не сносится потоком. Наиболее убедительно объяснение (см. [213, 214, 240, 246!), что в такой зоне происходит самовоспламенение полупродуктов, образовавшихся на предшествующих стадиях (это обеспечивает автоматическую подстройку под скорость горения).
.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
