Особенности детонации в смесевых ТРТ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Так как СТРТ являются смесями горючего и окислителя, то по ме­ханизму реакции в детонационной волне они сравнимы со смесевыми ВВ (аммониты и динамоны). Детонационная УВ вначале возбуждает химическую реакцию на поверхности раздела окислителя и горючего. Последующими стадиями являются газификация окислителя и горючего, смешение и взаимодействие образующихся при этом продуктов, т. е. детонационная реакция происходит по смесевому механизму.

Большая часть энергии выделяется именно при взаимодействии про­дуктов газификации исходных компонентов.

Скорость процесса гази­фикации зависит от:

свойств вещества;

линейных размеров частиц окислителя и толщины слоя связующего;

интенсивности подвода тепла из зон взаимодействия продуктов га­зификации;

давления газообразных продуктов.

Критический диаметр детонации сухого ПХА (влажность 0,05 %) с размером частиц менее 50 мкм при плотности 1,1 г/см3 равен 32 мм. Увеличение размера частиц приводит к увеличению критического диаметра детона­ции, причем эта зависимость линейная.

Добавление в ПХА даже небольшого количества горючих добавок в порошкообразном виде резко уменьшает время детонационной ре­акции и, следовательно, критический диаметр детонации. При добавлении в окислитель горючих веществ более некоторого предела (для ПХА − 0,2 %) повышается также и температура в зоне реакции. Следовательно, детонационная реакция в СТРТ представляет собой сложный процесс, отдельные стадии которого взаимосвязаны.

В настоящее время нет единой теории механизма протекания дето­национной реакции в смесевых ЭКМ и, в частности, в СТРТ.

Установлена зависимость критического диаметра детонации от ли­нейного размера частиц компонентов, а также установлено повышение детонационной способности при замене в СТРТ обычного (инертного) горючего вещества активным (содержащим окислитель в молекуле).

Влияние соотношения размеров элементарных областей (занятых только окислителем или только горючим) на продолжительность дето­национных реакций является сложным вопросом, который нужно рас­сматривать отдельно для каждой конкретной системы.

Простейшей такой системой является смесь из порошкообразных окислителя и горючего. Количество частиц окислителя и горючего в 1 г смеси равно соответственно:

,            ,                          (7)

где ω1 и ω2 − массовая доля окислителя и горючего соответственно;

d1 и d2  − средний размер частиц окислителя и горючего соответственно;

ρ1 и ρ2   −  плотность частиц окислителя и горючего соответственно.

Из условия равенства п1 = п2 (чтобы элементарная область соответ­ствовала одной частице) после преобразований получим:     

                                                                                                 (8)

т. е. соотношение размеров частиц зависит от соотно­шения массовых долей компонентов. Если горючего в смеси содержит ся меньше, чем окислителя, то и размер его частиц для выполнения ус­ловия п1 = п2 (при равенстве плотностей) должен быть меньше. Измель­чение окислителя при наличии крупных частиц горючего не повысит детонационную способность.

Особенность же смесей с жидким горючим такова, что повышение степени измельчения окислителя будет всегда увеличивать их детона­ционную способность. Не меньшее влияние на детонационную способ­ность подобных смесей будет оказывать соотношение компонентов. При малом содержании жидкого горючего в смеси детонационная способ­ность системы будет больше, чем при стехиометрии.

Введение в состав топлив активных компонентов (в частности, кри­сталлических ВВ) увеличивает их восприимчивость к детонации. В связи с этим возникает вопрос о допустимом уровне содержания таких ком­понентов в составе топлива. Основными факторами, влияющими на протекание детонационной реакции, являются:

содержание кристаллического ВВ в составе топлива;

гранулометрический состав ВВ;

качество кристаллов ВВ.

Известно, что кристаллические ВВ, разбавленные кристаллически­ми инертными материалами, например, поваренной солью, сохраняют способность детонировать при содержании всего 5 % ВВ в смеси. В вязком же связующем, характерном для СТРТ, кристаллические ВВ пол­ностью флегматизированы при содержании их до 15...25 %. Таким об­разом, наличие и количество кристаллического ВВ влияют на протека­ние детонационной реакции. При введении в состав СТРТ кристалли­ческих ВВ типа гексогена восприимчивость топлива к детонации резко возрастает.

Если введение кристаллических ВВ в баллиститные композиции приводит только к количественному изменению восприимчивости к детонации, то введение кристаллических ВВ в состав смесевых компо­зиций приводит и к качественному изменению. При введении кристал­лических ВВ в СТРТ последние приобретают способность детониро­вать в диаметрах реально используемых зарядов.

Начиная с некоторого предельного значения массовой доли ВВ (30…35%) изменяется механизм реакции, и детонация происходит по механизму, характерному для флегматизированного, индивидуального ВВ. При этом наблюдается большое различие в значениях критических диаметров детонации для топливных композиций на активном и пассивном связующих. Скорость процесса взрывчатого разложения ВВ типа гексогена в несколько раз превышает скорость газификации и последу­ющего взаимодействия продуктов газификации остальных компонен­тов СТРТ. Следовательно, когда реакция в гексогене успевает уже завершиться, остальные компоненты топлива разбрасываются волной разрежения в окружающую среду, не успевая прореагировать. При из­менении удельной поверхности кристаллов изменяется скорость дето­национной реакции и критический диаметр.

 

Дата: 2019-02-19, просмотров: 587.