Температурой взрыва называют ту максимальную температуру, до которой нагреваются продукты взрыва за счет теплоты, выделяющейся при взрывчатом превращении ВВ.
Вычисление температуры взрыва основано на предположении что взрыв есть процесс адиабатический, протекающий при постоянном объеме, и, что, следовательно, выделяющаяся при взрыве теплота расходуется только на нагревание продуктов взрыва. При этом предположении температура взрыва может быть вычислена формуле:
Qv = сv t,
где t −искомая температура взрыва,
сv − средняя теплоемкость продуктов взрыва в интервале от 0 oС до t oС и
Qv − теплота взрыва.
Температуры взрывного превращения в различных ЭКМ приведены в таблицах 9,10.
Удельный объем газов W 1
Удельный объем газов W1 − объем газообразных и парообразных продуктов, образующихся при взрывном превращении 1 кг ЭКМ (в вакууме или инертной среде), приведенный к нормальным условиям (Т=273 К, р = 101325 Па). При этом вода, находящаяся в продуктах взрывного превращения, условно рассматривается в виде пара.
Удельный объем газов W1 измеряется в м3/кг или в л/кг и является важной характеристикой ЭКМ, определяющей величину давления пороховых газов в канале ствола и в РД, «силу пороха» и метательное действие заряда.
Величина удельного объема газов зависит от состава пороха и может быть рассчитана по формуле , где ni − содержание i −го компонента %; wi − коэффициент, показывающий, на сколько литров изменяется удельный объем газов при изменении содержания i −го компонента на 1% .
Экспериментальное определение удельного объема газов основано на измерении объема газообразных и парообразных продуктов горения, образующихся при сгорании определенного количества пороха с последующим приведением полученного объема к нормальным условиям, а также пересчетом объема газов на 1 кг пороха. В полученное значение объема вводится также поправка на объем, который занимала бы вода, если бы она была в виде пара. Для большинства порохов значение удельного объема газов находится в пределах 800 ... 1000 л/кг (Табл. 9).
Сила пороха
Сила пороха по своему физическому смыслу представляет собой работу, которую произвели бы газообразные продукты горения пороха в количестве 1 кг, расширяясь изобарно (при атмосферном давлении) при нагревании их от 0 до Т1, К.
Сила пороха может быть рассчитана по формуле f = RT1, где f − сила пороха, кДж/кг; T1 − температура горения пороха, К.
Экспериментально сила пороха определяется путем сжигания пороха в манометрической бомбе.
Значение силы нитроцеллюлозных порохов находится в пределах 800000 ... 1200000 Дж\кг.
Энергетические и баллистические характеристики метательных ЭКМ
Таблица 9.
Наименование порохов (ТРТ) | QW(ж), кДж/кг | W1, л/кг | Т,К | f, кДж/кг |
Пироксилиновые для стрелкового оружия | 3680…3770 | 910…920 | 2800…2900 | 960…1000 |
Пироксилиновые орудийные | 3150…3550 | 920…970 | 2700…2850 | 970 |
Баллиститные орудийные | 3000…3400 | 1000…1050 | 2300…2600 | 900…960 |
Баллиститные минометные | 4800…5000 | 850 | 3400…3500 | 1090 |
Дымный | 3000 | 280 | 2400 | 250 |
Баллиститный ТРТ | 4000…5000 | 830 | 2900…3000 | Jуд, Н·с/кг 2000…2200 |
Удельный импульс тяги
Удельным импульсом тяги двигателя Jуд называют отношение силы тяги двигателя Р к массовому расходу продуктов горения d т/ dt:
.
При заданных величинах давления продуктов горения в камере сгорания РДТТ и на срезе сопла удельный импульс тяги является характеристикой твердого топлива и поэтому используется для сравнительной оценки различных твердых теплив.
Удельный импульс тяги часто определяется при условии, что давление в выходном сечении сопла равно давлению окружающей среды. В этом случае, при прочих равных условиях, величина удельного импульса тяги максимальна.
Величина удельного импульса тяги (единичного импульса) твердых топлив различных составов колеблется в пределах от 2000 до 2600 Н·с/кг.
Значения энергетических и баллистических характеристик различных порохов приведены в табл. 9.
Бризантное действие взрыва
Бризантное действие взрыва действие вызывает местное разрушение в результате резкого удара продуктов детонации по прилегающей к заряду среде или близко расположенным объектам.
Бризантное действие проявляется в дроблении, пробивании или весьма сильной деформации объектов. Оно происходит лишь вблизи заряда ВВ на расстоянии не более двух радиусов заряда, т.е. в первой зоне, где параметры продуктов детонации достаточно велики.
Бризантное действие зависит не только от заряда ВВ, но и от характеристики объекта, а именно от соотношения между временем воздействия продуктов детонации на объект τ и временем прохождения волны деформации по объекту τ1, т.е. времени разрушения объекта.
Для контроля производства и при практическом применении ВВ бризантность оценивают по стандартной пробе − по величине обжатия свинцового цилиндра при взрыве на нем заряда (Табл. 10).
Фугасное действие взрыва.
Очень часто под фугасным действием взрыва понимается действие взрыва в форме раскалывания и отбрасывания среды, в которой происходит взрыв. Фугасное действие обусловлено расширением продуктов детонации до сравнительно невысоких давлений и прохождением ударной волны в окружающей среде. За пределами зоны фугасного действия лежит еще значительно более глубокая область распространения сравнительно слабых ударных и звуковых волн. Фугасное действие взрыва определяется работоспособностью ВВ, т.е. работой, которую может совершить данный заряд ВВ, при неограниченном расширении продуктов взрыва в среде. Эта работа зависит от теплоты взрыва Qv, удельного объема W1 и теплоемкости продуктов взрыва.
Для оценки работоспособности (фугасности) ВВ наибольшее распространение имеет метод, при котором измеряется расширение, образуемое взрывом в свинцовой бомбе. (Табл. 10).
Дата: 2019-02-19, просмотров: 604.