1-69 (1046063), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Другими словами, если при высоких давлениях скорость горения быстро падает по мере уменьшения давления, то прн середних» давлениях она пачинаот падать медленное, и опытные точки лежат все выше и выше над прямой пг = Ьр (отвечауощей высоким давлениям). Такое увеличение (относмт1 льпо прямой пь =.-. Ьр) скорости горения, возмонсно, связано — Угу а га за аа аа ауа с эффектом, изученным в работе [2011. В этой работе было показано, что добавка 5% тонкоизмельченного древесного угля заметно увеличивает скорость горения тэна прн 12 — 80 итм (тем сильнее, чем пинте давление). Показатель р соответственно снижается (для чистого тэна р =-- 0,95; для тэна с 53э древесного угля т =.- 0,60 —: 0,65).
Между тем при горении взрывчатых веществ с большим избытком горючего (особенно тротила) в зоне горения образуется ~иного сажи, которая, возможно, приводит к тому же эффекту. а! ]/ 1у ,5 4 а аа «а аа аа /аа т„'с В. Зависимость скорости горения от начальной температуры При увеличении начальной температуры Т, скорость горения конденсированных ВВ монотонно возрастает. Так же как и для газовых смесеп, зависимость и (Т,) или т (Т,) можно характеризовать формулой'. э-те акте (13) где Т„= / (Т,).
Для котщенсттроваттк5тх ВВ обычно Т, = Тепе «" «. Тр (см. раздел А этого параграфа), и поэтому внд функции Т„= =- / (Т,) не этолтет быть установлен нз общих соображений. Вта трудность не возникает, если пользоваться зависимостью и непосредственно от Тэ (однако такая зависпмостгп естественно, уже не имоет того четкого физического сыысла, как зависимость (13)). Так, в работе ]35] используется зависимость впда: 1/и = и — ЬТэ. (14) Зависимость и(Т,) характеризуют также отношением скоростей горения и /и при определенных начальных температурах, а также температурным коэффтщпентом ])„= Н1п и/б(Тэ ~]1 == б( 1п т/т(Т,.
В небольших интервалах экспериментальные точки часто с одинаковым успехом группируются около прямой и в координатах 1/и; 7', (как этого требует (14)) и в координатах !ди; Т, (что отвочает определенному постоя~ному значению ]з;=- е()п и'е/7'е (рис. 9)). При увеличении интервала приходится разбивать его на несколько участков и аппроксимировать реальную зависимость и (Та) отдельно для каждого участка (такан процедура нередко ' Дая боль!панства ВВ эавневмость р (Т) тте определена, пе аетобпоэаппй езктать, зто эна скльпее, чем для обычных твердых плв ткпдквх веществ (коэффпцпепт объемного распшрэппп твердых тел 10 а ерад ', жидкостей 10"' град '). Поэтому в интервале температур 0 — 100 — 200'С можно принять р .—. сопэд п тогда температурный коэффпцкепт ддп линейной и массовой бкоробтк тореппп будет одпкм н тем же.
1'!и . 9. Заэкепмобть скорости гореппя желатакпрованкого нитроглицерина ! !еабпалепо 3»э коллэкспаппа) от начальной температуры прп атмосферпоы и!!пкжпп [351 и каердапаеах Пи, тк б — в аеераэ~атах т«п, Т, приводит к появленито всякого рода «перегибов» и «изломов», поторые в болы~ннстве случаев едва ли существуют на опыте). табл. 17 приведены значения температурного коэффициента ддя ряда летучих взрывчатых веществ. Таблппа 17 Зпэ юквс температурного кээффтшпепта длп линейкой скорости гор!:ппя 3 =- Н 1и и/т(Х» длп ряда летучих взрыв татых веществ ,~.р *, ' тгм!!ера! ура, Р, ба!а .' «бс! ~ 0 Ве!цекеае Пктроглвколь .
20 — 183 20 — 95 1: 4 7 [31] 1 0,5 [35] 1 ~ 4 3 [47] 20 3,5 [471 Из сравнения табл. 17 и 9 видно, что для летучих ВВ температурный коэффициент ])„.. р„„примерно в 2 — 3 раза выше, чем для воздушных газовых смесей. Это хорошо согласуется с изложенными в разделе А данного параграфа представлениями о том, что для летучих ВВ (содерятащих группы ХО») гороние протекает по крайней мере в две стадии, причем только первая из пих (низкотемпературная) существенно влияет на скорость горения.
51птрпглэко:ть желаткпкрэ" эаввый (3% коплоксзлппа) Нптрогтщеркп желатвппроээввый (3ауе коллпксилзпа) Метплпвтрат Диглвкопьдкпптрат . Тротил Ге!теорет! Тетрпл 1 5,7 [35] 1 7,1 [351 б О [:551 3,75 [471 1 ! 3,2 [47] Π— 100 0 — 52,8 99 — 95 20 — 70 20 — 70 20 — 70 20 — 70 3пазепне энергпп эктнвэцпп пз д шньлх пэ торллкчэокзпу рззлоклонпю длк пекоззьрых лэтузпх взрывчатых веществ [35) и, темнеээтгро, вещество окал!моль "С я, 'гекоеэатуюл, Велцеоеэо хоаллмоль 'С Тротил рок оогоп !'эксогеп в ра- створе Тетрпл жпд- ккй Тегрнл твер- дый 220 — 270 2!3 †2 53 47,5 41,0 Метлллплптрэт Нптроглпколь Наре'глццорпн 212 -239 35- 105 75 — 105 90 — 125 125- 150 '!50 †1 160 †2 39,5 хлз 40,3 42,6 45,0 50,0 47,0 129,9 †1,6 211 †2 60,0 52 0 36,6 Тэв Тэп з рэсткоро зз 39,5 !7! †2 Как уже отмечалось в разделе Л данного параграфа, в работах [45, 47) предложено использовать температурный коэффициент для оценки эффективной температуры в зоне, определяющей скорость горения.
При этом используется формула (7) = Е/2ЕТо = Е/2ЯТ,!и откуда г; Тозе= 1/г 2Л3, ° (15) Таким образом, здесь решается задача обратная той, которая релпалась в разделе К 3 1. Там (в предположении, что температура в зоне, определнющей скорость горения, равна термодкяамической), зависимость и (Т„) была использована для вычисления энергии активации. Для летучих ВВ использовать зависимость и (Те) (где Т, = /(Т,)) для вычисления энергии активации не удается, так как неясно, каким образом меняется 7'е,оь (определяющая скорость горения) при изменении Т,. Поэтому в работе [47) в формуле, аналогичной (7), энергия активации полагалась известной и вычяслялась Т, = Т,ле =- / (3).
При научении горения конденсированных систем обычным является предположение, что энергия активации для роакций, протекающих в зоне горения (Т э 1000 — 1500' С), такая же, как прн медленном термическом разде!кепки (при Т вЂ” 100 — 300' С). Конечно, это предположение ничем не обосновано. Однако из 6 1 видно, что п в случае горения газов попытки определить энергиго активации для реакций в зоне горения дали столь широкий интервал значений Е, что выбор того или иного конкретного значения представляется восьма произвольной операцией. Поэтому как для газовых, так и для конденсированных систем величину энергии активации в уравнеяиях типа (9), (10) и (7) следует рассматривать как некоторую эмпирическую константу. Наиболее Таблица 13 , роятное значение Е для горения газовых смесей составляет 30— 9) ккал/лноль.
Для летучих ВВ данные по медленному термичес,опу разложению дают для энергии активации значения в преюлах 30 — 60 ккал/моль, а обычно 35 — 45 клал/моль (табл. 18). Очень существенно также, что при оценке Тэфе пз (15) ошибка в энергии активации сравнительно слабо сказывается на велипл!!о Тм!ьэ, так как энергия активации стоит под корнем. Из раздела Л данного параграфа видно, что для нитрогликоля и тетрилп значение Т,е4ь вычисленное из (15), при Е =- 37 ккал/моль хорошо согласуется с температурой первого пламени, измеренной термопарой (см 3 2 Л) Кслн для массовой скорости горения пользоваться не формук~й (13), а более полным выражением (типа (10)), то вместо (7) и шучим: Л' ль -1- 2 (7') хцтэ 2Т г гцо и — порядок реакции. Соответственно при заданном [1 величина Тозе будет выше, чем по формуле (7): и+2 Т е'он! 7 си !+ 4' Однако такое уточнение Тэ!э не имеет особого смысла, так как само понятие эффективной температуры является приближенным.
В конечном счете, формулу (15) можно просто рассматривать как определение эффективной температуры. В этом случае вопрос об лз уточнении вообще отпадает. Г. Зависимость скорости горения от плотности Скорость горения (и, лак/сск) твердых взрывчатых веществ может зависеть от относительной плотности образца 6 =- р/роэх, гдо р — реальная, г/слэ, рн„х — максимально возможная плотность данного образца. Вид кривой и (6) зависит от условий прои калия реакции и наличия теплопотерь.
Перечислим некоторые шстные случаи: 1. Коли реакция протекает в газовой фазе и отсутствуют теплопотери, массовая скорость горения иб = сопз6+ / (6). 2. В тех же условиях, но при наличии теплопотерь, иб падает по мере уменьшения 6. 3. Коли реакция протекает в конденсированной фазе, причем значение 6 но меняется в волне прогрева перед зоной реакции, то прн отсутствии теплопотерь иб )л )бо, где л — коэффициент теплопроводности, кал/слл град; п — порядок реакции. В частности, при и = 1 и 7 6 получим иб — 6.
4. Наличие теплопотерь (в условиях пункта 3) усиливает падение иб по мере уменьшения 6. м Я о, о ьо сс ьо со с.ь я о о ! ! Й!Й о ~ а о о ! о о ! о со о о о ьо Я о со ьсс со о о со со о о вс со о, о о со со оо о ! оь о о о о оо й вь, с,'с.а'.ссв т, »Ьсж.ссв ,1,ьввенве, авьм Двввеьшв, отса 8 = 0,84 8 —.- 8,87 8 = 0,87 Сг о сс о а сь ь' О а ь' О ьа о а а с' ь' а 6 о о ь о о я ь о с о о ьс о о я а Ф о о 5. Если реакция протекает в расплаве при 6 =- 1, то имеют место положения, указанные в пунктах 1 и 2, Все сказанное в пунктах 1 — 5 справедливо при отсутствии проникновения расплава или нагретого газа в пбры свежего вещества, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
