Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ТЕОРІЯ ГОРІННЯ ТА ВИБУХУ: ВИСОКОЕНЕРГЕТИЧНІ МАТЕРІАЛИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВР РІЗНИХ ГРУП

РОЗРАХУНОК ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БРИЗАНТНИХ ВР 3-ї ГРУПИ

Потрібно: визначити склад продуктів вибухового перетворення і енергетичні характеристики бризантного ВВ 3-ї групи.

Дано: бризантне ВВ - тротил C 6 H 2 (N0 2 ) 3CH 3 ; теплота освіти (2 ВВ = 42,319 кДж / моль (при зі = const); щільність р = = 1600 кг / м 3 .

Рішення

1. Запишемо хімічну формулу тротилу:

2. Визначимо молекулярну масу ВВ р ст і молярну масу М:

3. Розрахуємо кисневий коефіцієнт:

Оскільки, крім того, виконується нерівність з <И2 + + а (6 < 9,5), це ВВ відноситься до 3-й групі.

4. Запишемо реакцію вибухового перетворення в першому наближенні за рівнянням (8.28):

5. Визначимо число молей газоподібних і твердих речовин і їх молекулярні маси:

  • 6. Розрахуємо питому обсяг твердих продуктів вибухової
  • • 5 "З

перетворення, приймаючи щільність графіту р тв = 2,267-10 'кг / м:

7. Знайдемо теплоту вибухового перетворення Q 0) в першому наближенні але формулами (8.36) і (8.36а), використовуючи габл. 8.4:

8. Розрахуємо температуру вибухового перетворення за формулою (8.38), використовуючи табл. 8.1:

9. Знайдемо константу рівноваги до, застосовуючи лінійне інтерполювання табличній функції до = Д7 '|) (табл. 8.5).

Таблиця 8.5

Значення константи рівноваги А,

Т, до

3100

3161

3200

* 1

7,753

7,853

7,917

10. Розрахуємо складу продуктів вибухового перетворення в другому наближенні але формулами (8.33), (8.34), (8.31), вважаючи, що кількість елементарного вуглецю і азоту в продуктах зберігається. Знаючи, що в реакції водяного газу братиме участь тільки частина атомів вуглецю, з урахуванням формули (8.35а) запишемо:

11. Перевіримо розрахунок складу продуктів вибухового перетворення по величинам w ra3 і до ] :

Оскільки число молей газів в порівнянні з першим наближенням не змінилося, а константа рівноваги, знайдена але складу ПВП, збіглася з вихідної, розрахунок виконаний правильно.

12. Знайдемо теплоту вибухового перетворення:

13. Розрахуємо температуру вибухового перетворення:

14. Уточнимо константу рівноваги до (табл. 8.6):

Таблиця 8.6

Значення константи рівноваги А,

г "до

3200

3233

3300

* 1

7,917

7,967

8,068

15. Уточнимо склад продуктів вибухового перетворення:

Перевірка величин до і я газ за складом ПВП підтверджує правильність розрахунків:

16. Знайдемо теплоту вибухового перетворення:

Порівняння уточненого значення величини Q M з отриманим в

п. 12 показує, що вони збігаються з точністю до 1 кДж / моль, т. е. уточнений в п. 15 склад продуктів вибухового перетворення можна вважати остаточним. Запишемо реакцію вибухового перетворення в другому наближенні:

Тепер можна приступити до розрахунку енергетичних характеристик ВВ, округливши отримані значення відповідно до даних табл. 8.2.

17. Знайдемо значення теплоти вибухового перетворення i Q m (або потенціал ВВ II) для 1 кг ВВ:

18. Розрахуємо температуру вибухового перетворення за формулою (8.38):

  • 19. Розрахуємо питому обсяг газоподібних продуктів і питому газову постійну R, силу ВВ f питому теплоємність з ш і параметр розширення 9 по формулах (8.18), (8.5),
  • (8.13), (8.6), (8.22) і (8.16) відповідно:
    • 1) обсяг газоподібних продуктів

2) питома газова стала

3) сила тротилу

4) середня питома теплоємність ПВП

5) середня питома теплоємність газоподібних продуктів

Дж / (моль- ° С);

6) параметр розширення

20. Перевіримо розрахунок енергетичних характеристик за допомогою формули (8.17) через параметр розширення 0.

Спочатку розрахуємо теплоту вибухового перетворення 0 ^, відповідну величині cj 0 (газоподібні продукти), з пропорції

Тоді Дж / кг; після чого отримаємо

Як бачимо, результат практично збігається з величиною 0 з п. 19, що говорить про правильність розрахунків.

21. Додатково розрахуємо швидкість детонації тротилу і тиск у фронті детонаційної хвилі р ,. При к = 3

22. Знайдемо масовий процентний склад продуктів вибухового перетворення тротилу за формулою

наприклад,

Результати запишемо в табл. 8.7.

Таблиця 8.7

результати розрахунків

речовина

Н 2 0

зі 2

СО

Н 2

N2

С (графіт)

Й /,%

13,7

14,9

33,7

0,7

18,5

18,5

23. Результати розрахунків енергетичних характеристик загрожувала представлені в габл. 8.8.

Таблиця 8.8

результати розрахунків

характеристика

е «.п,

кДж / кг

Г ,, До

f Дж / кг

зі ,, м7кг

а , м7кг

е

Розрахункова

значення

4329,5

3233

ГО

ГО

ГО

Про

и

740 -10 3

0,08-10 ' 3

0,261

характеристика

D, м / с

Р, ГПа

З і> '

Дж / (моль • ° С)

З (0 '

Дж / (моль • ° С)

Розрахункова

значення

7200

20,7

331,9

238,0

24. Проаналізуємо отримані результати і зробимо висновки з допомогою контрольних питань.

 
<<   ЗМІСТ   >>