1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Он зависит от формы, размеров и температуры стенки (заряда ВВ), от температуры, давления н скорости потока и т. п. Обычно а определяют опытным путем. Особенно сложно определение а для неустановившегося потока. Однако, как показал О. П. Марков, когда прочие факторы меняются в сравнительно узких пределах, коэффициент теплопередачи а можно считать функцией давления и разности температур стенки (поверхности заряда ВВ) и воздуха, сжатого ударной волной, т. е.
(96.7) где й, ги и а — коэффициенты, устанавливаемые опытом. Для решения задачи о воспламенении зарядов ВВ ударной волной в воздухе необходимо знать распределение температуры за ее фронтом или изменение температуры воздуха, сжатого волной в функции времени. ((ля плоских ударных волн или для сферических волн с большим радиусом кривизны (начиная с 1Π— 12 радиусов заряда) без большой ошибки можно принять, что температура линейно падает со временем.
Начальная температура волны равна температуре воздуха на ее фронте, а конечная температура зависит от того, до какой величины упадет давление. По Станюковичу, Т„, = 400 †4'К прн р = 1 атм и Т ,= 330 †3' К при р = 0,5 агм. При подходе ударной волны к заряду, если поверхностьего плоская и расположена нормально к направлению движения 5 961 петздлчА дзтонкцни чзеез воздтх 761 волны, происходит ее отражение, при этом давление резко возрастает, т.
е. (96,8) ар +7 а плотность воздуха в отраженной волне ~Р~+ Рз (96,9) ' рт+ бр, где Лр~ и р~ — избыточное давление и давление на фронте на- бегающей волны соответственно, Лрз н рз — избыточное давле- ние и давление на фронте отраженной волны, р~ н рз — плот- ность воздуха за фронтом набегающей и отраженной ударных волн. При выводе (96,8) и (96,9) принималось к = ср1с, = 1,4.
Одновременно с отражением начинается движение волн разре- жения от краев заряда к центру. Время действия отражен- ного давления до установления режима обтекания тотр — в (96.10) сер где 1 — наименьший поперечный размер поверхности, на кото- рую воздействует ударная волна, и с., — средняя скорость волны разрежения, которую для малых преград можно принять равной скорости звука в воздухе в отраженной ударной волне.
Зная рз и рь можно определить начальную температуру Тз в ударной волне в момент ее отражения. Для времени 8)~т р на заряд ВВ будет действовать поток воздуха, тормозящийся у поверхности заряда. Если считать теплоемкость воздуха по- стоянной, то температура торможения Т, =Т+А~, 2дср ' 1 где А = 4 — механический эквивалент теплоты. Принимая для воздуха ср — — 0,24 ккал/кг град, получим из Т, =Т+ (96,11) где Т и и — температура и скорость воздуха в проходящей ударной волне после завершения отражения, т. е. при 1)~т р. Поскольку мы принимаем, что температура воздуха в ударной волне меняется со временем линейно, нам достаточно определить Т и и в момент завершения отражения. Принимая также, что и меняется линейно, можно написать (96,12) 762 !гл. хт передача детонации через влияние где Лрь Тр н и — избыточное давление, температура и скорость воздуха на фронте ударной волны.
Если принять, что в ударной волне (96.13) где т — время действия ударной волны, которое можно определить по формуле М. А. Садовского, то, используя соотношения (96,10), (96,! 1) и (96,12), можно найти Ьр, Т и и в момент завершения отражения, т. е. для г=т„р. Изменение температуры воздуха для случая, когда ударная волна набегает на заряд ВВ, показано на рис. 25! (ломаная !).
В случае, когда удар- 11 ная волна скользит вдоль поверхности за- 1, ряда, изменение тем- пературы воздуха изо- ми 1 бразится на этом же П" рисунке прямой (пря- мая 2). Изменение тем. Г пературы на поверхно- сти заряда ВВ во вреРис. 25!. изменение температуры воздуха мени изображено крив ударной волне и температуры поверхности вой 3. Она может быть заряда ВВ при подходе к ией улариой волны. построена, если вос- пользоваться зависимостью (96,7) для а,р, разбивая интеграл (96,4) на интервалы н вынося на каждом интервале в(т) и [Т,(т) — Т(т)] средними значениями. Очевидно, что передача тепла от нагретого ударной волной воздуха заряду ВВ происходит до тех пор, пока их температуры не станут равными.
Когда температура поверхности достигнет Т„ произойдет воспламенение. Из кривых, приведенных на рис. 251, следует, что с увеличением времени действия ударной волны с заданными параметрами на фронте воспламенение заряда ВВ тем более вероятно, чем больше время действия (глубина) ударной волны. Ясно также, что если при отражении температура воздуха в ударной волне не поднимется выше Т„то даже при очень большом времени действия (несколько секунд) воспламе- $961 ПЕРЕДАЧА ДЕТОНАЦИИ ЧЕРЕЗ ВОЗДУХ 763 пение заряда не произойдет. Для принятых выше значений Т„ это означает, что ударная волна с избыточным давлением 1,65 кг7см' не сможет воспламенить тротил.
Поскольку время отражения зависит от размеров заряда, то ясно, что с их увеличением вероятность воспламенения заряда ударной волной заданной интенсивности должна возрастать. При этом под размерами заряда нужно понимать не только его собственные размеры, но и размеры преграды, у которой расположен заряд, определяющий время отражения. Из приведенного краткого анализа процесса теплового воспламенения зарядов ВВ ударной волной следует, что этот процесс не может быть описан простой эмпирической зависимостью. так как дальность, на которой может осуществляться воспламенение, зависит от весьма большого числа факторов. Как уже указывалось выше, воспламенение может перейти в нормальное горение, если к моменту прекращения действия теплоносителя во взрывчатом веществе будет создан прогретый слой, соответствующий данным условиям (давлению и температуре).
К. К. Андреев считает, что необходимый для нормального горения запас тепла в прогретом слое может быть мерилом воспламеняемости вещества. Принимая, что в конденсированной фазе имеется распределение температуры, определяемое теплопроводностью, можно определить температуру Т на расстоянии х от поверхности заряда, как показано в главе Х: Т= Т,+(Т,— ТВ)е Р, (96,14) где и — скорость горения и и = — — коэффициент темперач срР туропроводности.
Количество тепла в прогретом слое ()= / с р(Т вЂ” Т )йх= Ч (Т~ — Т ). (96,15) о Из (96,15) следует, что для двух веществ с равными Т, и и, но разными скоростями горения, лучшей воспламеняемостью будет обладать то ВВ, у которого скорость горения больше, так как необходимый для воспламенения запас тепла в прогретом слое обратно пропорционален скорости горения. Зависимость (96,15), как полагает К. К. Андреев, отражает влияние начальной температуры и давления на воспламеняемость. Андреев считает, что для определения воспламеняемости принципиально правильным был бы метод, при котором поверх- 7б4 [гл.
Хт передАчА детонлции через влияние Тлбляцл 123 Влияние оболочки активного заряда на дальность передачи детонации Плотвоееь овееквиого вврвлв, мгл ' Плоккоеть еккивиого вврлвв. г/ггп Характер оболочки вккивиого вврклв Вьм гя 1,25 17 !9,5 Бумага Сталь, толщина степки 4,5 мм Бумага Свинец, толщина стенки б мм, заряд закрыт со стороны капсюля 23 13 1,25 1 29 15 2б 14 18 2б П рп ми чав к е. Здесь к далее Яюо — прелельпзя дальность, соотзетстпующля 100% возбуждения летоязпяя пассивного злрялл. Яво — дальность, соответствующая 50% возбуждения детонации.
Яо — мяппмлльпзя дальность, соответствующая 100рб отказов. ность вещества подвергалась бы действию химически инертного теплоносителя с температурой, равной температуре горения вещества. Мы полагаем, что для этой цели с успехом можно использовать ударную трубу, создавая в ней ударные волны определенной интенсивности и глубины. Параметры волн в ударных трубах могут быть с достаточной точностью определены расчетом и установлены экспериментально. Тем самым однозначно устанавливаются характеристики и время действия теплоносителя.
Определяя экспериментально время воспламенения при воздействии ударных волн различной интенсивности, можно таким способом установить и тепловые характеристики взрывчатого вещества (в1, Т„ запас тепла Я и др.). Рассмотрим теперь опытный материал по влиянию различных факторов на дальность передачи детонации через воздух. Плотность ВВ активного заряда оказывает значительное влияние на дальность передачи детонации. С повышением плотности заряда дальность передачи детонации увеличивается, Возрастание дальности передачи детонации с увеличением плотности активного заряда не является неожиданным, так как скорость детонации и связанная с ней скорость истечения продуктов детонации и ударной волны растут с увеличением плотности. Следует отметить, однако, что для активных зарядов, вес которых велик, дальность передачи в очень слабой степени зависит от их плотности, так как влияние плотности сказывается иа параметрах ударной волны лишь на небольших расстояниях от заряда.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
