Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции / Лекци3

.doc
Скачиваний:
110
Добавлен:
10.12.2013
Размер:
129.02 Кб
Скачать

Лекция 3

Пиростатика.

Изучает горение пороха в постоянном объеме. Позволяет изучить влияние формы, размеров, природы пороха условий заряжания, давления пороховых газов на интенсивность газообразования.

Горение пороха.

Зажигание – начало горения под влиянием внешнего импульса (быстрый нагрев, удар). tвозгор= 2000C (бездымные); 3000 (дымные).

Воспламенение – по поверхности (шероховатая, гладкая).

Горение – вглубь зерна.

На открытом воздухе бездымные пороха воспламеняются в 2 – 3 раза быстрее, чем горят (Uв=2 – 4 мм/c ; u=10 мм/c).

Горение бездымного пороха параллельными слоями.

- основное отличие от бризантных ВВ.

Открыл Вьель(при =const, 2/1)=e”1/e’1). Закон назван геометрическим. В его основе допущения:

  1. масса однородна по химической природе и физическим свойствам (структура, , размер)

  2. воспламенение мгновенно

  3. горение параллельными слоями с одинаковой линейной скоростью

Закон скорости горения.

Закон скорости горения - это основная зависимость ВБ.

С

Выражение закона (функциональная зависимость)

корость горения – скорость перемещения фронта горения по нормали поверхности вглубь пороховых элементов.

И звестен ряд эмпирических зависимостей. Получают сжиганием пороха в бомбе и обработкой кривой P(t).

  1. Закон Вьеля:

По Забудскому.

  1. Закон Вуколова и Граве:

400 кг.см2

u=ap+b; a, b – const;

  1. Закон Дроздова, Шмица:

u =A1p или u=u1p; u1 – константа скорости горения (скорость горения при 1 атм).

- импульс давления ПГ.

Д ля конца горения e=e1, t=tk:

Т.е. Yk=Yk(e1,u1) и YkYk();

Но кривые P(t) ведут себя по разному.

П

 Получено экспериментально.

ри , tk, а Pm , но SPmtk=const

Быстрота газообразования.

Для управления процессом выстрела надо регулировать газоприток.

О

Относительная часть сгоревшего заряда или относительный объем.

бозначим  - массу заряда; r – масса сгоревшего заряда.

’ – объем сгоревшего пороха (’=r/) 1 – начальный объем заряда (1=/), тогда r=; ’=1;

d/dt – быстрота газообразования (объемная скорость горения).

(d/dt) – секундный массовый приток; (d/dt) – секундный приток энергии, определяет характер нарастания давления. Т.к. , - const важно знать зависимость d/dt от всех факторов. Выведем:

П

1

S1

усть зерно параллепипед. Рассмотрим его объем и поверхность в начале горения (1 и S1) в текущий ( и S1), когда со всех сторон сгорит толщина e. За время dt поверхность S переместится на dl вглубь.

ост

de

e

О

- Массовая скорость газообразования.

бъем сгоревшего слоя d=Sde поделим на 1 и dt.

S1/1 –начальная «оголенность» (начальная уд. поверхность пороха).

S/S1= - относительная поверхность горения.

Д

- Объемная скорость газообразования.

ля данной природы пороха (u1=const). Можно меняя форму и размер изменять газоприток.

Su1- объем ПГ, образующихся в единицу времени при p=1 атм.

S u1/1 – удельная интенсивность газообразования отнесенной к p=1 атм. – ее обозначим через Г:

Когда =1 Г=Г1=(S1/1)u1 – начальная удельная интенсивность газообразования (живучесть пороха) или острота отнесенная к p=1 атм.

Если  - порох прогрессивной формы.

Если  - порох дегрессивной формы.

Связь между геометрией пороха и образованием газов.

Рассмотрим порох дегрессивной формы ().

Обозначим: e1; e; z=e/e1 – относительная толщина сгоревшего пороха.

=/1; =S/S1.

Во время горения 01;  от 1 до k<1.

Используя основные положения геометрического закона, выведем зависимости (z); (z); (); S1/1.

Для всех форм порохов справедливо: (z)=z(1+z+ z2) – на основе исследований.

Где , ,  =const – формы.

Для ленточного пороха:

сг – объем сгоревшей части.

ост – объем оставшейся части.

Введем характеристики растянутости ленты:

2e1/2b=e1/b=<1 – относительное уменьшение ширины за t горения.

2e1/2c=e1/c=<1 – относительное уменьшение длины за t горения.

Т огда:

Подставим в =1-(ост/1) получим:

=(1++)z-((++)z2 +z3

если вынесем 1ый - член за скобки и обозначим:

в конце горения: zk=1;k=1  1=(1++);

численные характеристики , ,  должны удовлетворять этому равенству (служит для проверки расчетных характеристик).

Рассмотрим некоторые формы порохов:

  1. Т

    Лента бесконечной длины.

    рубка:

Диаметр не влияет.

  1. Л

    Длина > ширины

    ента:

  1. К вадратная пластинка:

  1. К вадратный брусок:

  1. К уб:

Зависимость для  = S/S1:

Выше было получено =z(1+z+z2); т.к. d=Sde и S=d/ то для (z) возьмем:

d /dz=(1+2z+32); подставим:

д

(1)

ля начала горения z=0; S/S1=1 получим (S1/1)e1= разделим почленно 

В начале горения при z=0; 0=1; в конце горения k=1+2+3;

Для начала оголения S1/1=/e1;  зависит от формы зерна () и от размеров (e1).

Подставим в (1)  d/dz=; (d/dz)0=.

И спользуя полученные зависимости, формулу для Г можно представить:

Где S1/1=(/e1); (S/S1)=;

В зависимости от характера изменения S или  пороха делятся на две группы:

Дегрессивной формы d/dt<0;

Прогрессивной формы d/dt>0;

Г рафики (z) и (z) называют листами прогрессивности.

Характеристики порохов дегрессивной формы.

Форма пороха



k

1

Труба

1.00

0

1.00

2

Лента

1.06

-0.06

0.88

3

Кв. Пластина

1.20

-0.20

0.67

4

Кв. Брусок

2.00

-1.0

0

5

Куб

3.00

-1.0

0

Д вучленная зависимость (z).

1

2

3

4

5

=1z(1+1z) для упрощения. Из трубки по аналогии. Поступают так: кривые 3х и 2х должны совпадать в 3х точках.

z=0; z=1/2; z=1.

z=0; =0;z=1/2; /2(1+(2)+( /4))=1/2(1+1/2); z=1; 1=(1++)=1(1+1).

Решая систему получим:

1=-(/2)=(1-/2)=1++-(/2); 1=Y1-1 и 11=1-1=-(+-/2).

При двучленной зависимости =1+21z; =1z(1+1z);

И сключая из формулы z получим:

14

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Лекции