1.Бомба постоянного давления (бомба Кроуфорда).
Толстостенный стальной сосуд с довольно большим внутренним объемом (2-5 литров), герметично закрывающейся крышкой и прозрачными окнами из толстого стекла. Основное назначение такой бомбы – изучение закономерности нормального горения ВВ и порохов. Бомбы изготавливают в нескольких вариантах (до5000 атмосфер). Строго говоря, давление в бомбе при горении не остается постоянным, но из-за большого внутреннего объема оно изменяется незначительно.
Скорость горения можно определить различными методами. Оптическими – с помощью фоторегистров, фото-кинокамер, электрическими. Температуру или даже профиль температур во фронте горения изучают с помощью термопар. Две термопары позволяют определить также и скорость горения.
2.Манометрическая бомба.
Или бомба переменного давления. Давление в ней создается при сгорании исследуемого вещества в замкнутом объеме небольшой величины. В такой бомбе легче достичь весьма высоких давлений, она позволяет определять не только большинство баллистических характеристик порохов ВВ, но и состав газов. Широко применяется при исследовании устойчивости горения.
3. Современные методы измерения и обработки параметров горения энергетических материалов
П
Рис. 5. Схема системы
измерения сигнала
Переход горения в детонацию
При горении ГВС в замкнутом объеме продукты горения, нагретые до высоких температур, и находящиеся при давлениях, больше, чем исходная смесь, играют роль поршня, сжимающего исходный газ, и приводящего его в движение. Повышения давления в исходной ГВС приводит к увеличению скорости горения. При самоускорении процесса формируются волны сжатия, сложение которых формирует в исходной ГВС ударную волну, способную вызвать быстрое химическое превращение-детонацию (рис. 8.4).
Рис. 6. t,x – диаграмма
процесса перехода горения в детонацию
для ГВС.
1 – кривая
распространения фронта пламени
2 – волны сжатия
3 – координаты
возникновения детонации
Основной причиной перехода горения в детонацию для конденсированных ВС является увеличение поверхности горения. Это может происходить за счет проникновения раскаленных продуктов горения:
в технологические поры исходного ВВ (для прессованных зарядов);
в трещины и поры, возникающие под влиянием температурных и механических воздействий, а также за счет рекристаллизации одного из компонентов и др.
За счет увеличения поверхности горения происходит повышение давления, которое увеличивает скорость горения. Переходу горения в детонацию способствует замкнутость объема, в котором находится заряд ВВ.
В процессе перехода горения в детонацию послойное горение переходит в процесс конвективного горения (рис 8.5) – горение в порах, трещинах. Повышенное давление в зоне горения формирует волны сжатия и низкоскоростной режим носит уже волновой характер (процесс химического превращения инициируется слабой ударной волной), распространяющейся со скоростью ~800-3500 м/с.
Рис. 7.
t,x – диаграмма перехода горения в
детонацию для конденсированных ВС.
1 – устойчивое
послойное горение
2 – конвективное
горение
3 – низкоскоростной
режим взрывчатого превращения
4 – стационарная
детонация
П
Рис.
8. Переход горения (1) в детонацию (2) для
гремучей ртути