1. Определение состава продуктов взрывчатого превращения
1.1. Химическая формула 1, 8-динитронафтолина:
1.2.Определение молекулярной массы ВВ µВВ и молярную массу М:
1.3. Расчет кислородного коэффициента:
Так же выполняется неравенство , следовательно ВВ относиться к 3-й группе.
1.4. Реакция взрывчатого превращения:
1.5. Определение числа молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:
моль
моль
1.6. Расчет удельного объема твердых продуктов взрывчатого превращения:
1.7. Расчет теплоты взрывчатого превращения в первом приближении при постоянном объёме:
1.8. Расчет температуры взрывчатого превращения:
Эмпирические коэффициенты тепломкости:
кДж/моль. С
кДж/моль. С2
1.9. Расчет константы равновесия:
Используя линейное интерполирование табличной функции
T1, К |
2200 |
2226 |
2300 |
k1 |
5.520 |
5.606 |
5.852 |
1.10. Расчет продуктов взрывчатого превращения во втором приближении, считая, что количество элементарного углерода и азота в продуктах сохраняется. В реакции водяного газа будет участвовать только часть атомов углерода.
(моль)
(моль)
(моль)
(моль)
1.11. Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам и k1:
(моль)
Число молей газов по сравнению с первым приближением не изменилось, а константа равновесия, найденная по составу ПВП, совпала с исходной, следовательно, расчет выполнен правильно.
1.12Расчет теплоты взрывчатого превращения:
1.13Расчет теплоты взрывчатого превращения:
Дж/моль. С
Дж/моль.
1.14Уточняем константу равновесия k1:
T1, К |
2500 |
2529 |
2600 |
k1 |
6.433 |
6.509 |
6.694 |
1.15Уточняем состав продуктов взрывчатого превращения:
Проверка величин и по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:
1.16Расчет теплоты взрывчатого превращения :
Сравнение уточненного значения величины с полученной в п.12 показывает, что они совпадают, т. е. уточненный в п.15 состав продуктов взрывчатого превращения можно считать окончательным.
Реакция взрывчатого превращения во втором приближении:
2.Расчет энергетических характеристик вв
2.1.Расчет значения теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:
2.2.Расчет температуры взрывчатого превращения:
Дж/моль. С
Дж/моль. ̊С2
2.3.Расчет удельного объема газообразных продуктов , удельную газовую постоянную R, силу ВВ f, удельную теплоемкость и параметры расширения θ:
2.4.Объем газообразных продуктов:
2.5.Удельная газовая постоянная:
Дж/моль.К
2.6Сила 1,8-динитронафталина:
2.7.Средняя удельная теплоемкость ПВП:
Дж/моль. С
2.8.Средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:
2.9.Параметр расширения:
2.10.Проверка расчета энергетических характеристик через параметр :
Рассчитаем теплоты взрывчатого превращения , соответствующую величине из пропорции:
Результат практически совпадает с величиной из п.2.3.6, что говорит о правильности расчетов.
2.11.Дополнительный расчет скорости детонации 1,8-динитронафталина и давления во фронте детонационной волны , при k=3.
2.12.Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения 1,8-динитронафталина по формуле:
Результаты запишем в табл. 3.
Таблица 3.1
Вещество |
H2O |
CO2 |
CO |
H2 |
N2 |
C (графит) |
, % |
20,9 |
9,2 |
6,9 |
0,4 |
12,8 |
49,5 |
2.13.Результаты расчетов энергетических характеристик 1,8-динитронафталина представлены в табл. 2.
Таблица 3.2
Характеристика |
, кДж/кг |
, К |
, Дж/кг |
, м3/кг |
, м3/кг |
||||
Расчетное значение для ВВ |
2530 |
0,253 |
|||||||
Характеристика |
, м/с |
, ГПа |
,
|
, |
|||||
Расчетное значение для ВВ |
7000 |
18,6 |
Таблица 5 - Сравнение:
Характеристика |
Расчетное значение тротила |
Расчетное значение гексогена |
Расчетное значение 1,8-динитронафталина |
; П, кДж/кг |
|||
, К |
2530 |
||
, Дж/кг |
482,464 |
||
, |
|||
, |
|||
0,253 |
|||
, м/с |
7000 |
||
, ГПа |
18,6 |
||
, |
404,157 |
||
, |
162,813 |
Вывод:
При сравнении таких взрывчатых веществ как Тротил, Гексоген и 1,8-динитронафталин, следует, что 1,8-динитронафталин уступает Гексогену и Тротилу во всех характеристиках .Из сравнения видно что по эффективности Гексоген лучше Тротила и 1,8-динитронафталина, т.к. в нём отсутствуют твердые вещества, а есть только газы. Гексоген чувствителен к механическому воздействию, Тротил и 1,8-динитронафталин менее чувствителены.