6.7.Физико-химические характеристики порохов.

6.7.1.Плотность пороха () – зависит от состава и условий изготовления. НЦП =1.54-1.65 г/см³; _ср=1.6 г/см³=1600 кг/м³, баллиститы и кордиты =1.58 г/см³. Объем газообразных продуктов горения 1 кг пороха, сгорающего при условиях(Т=288 К, р=1 атм) w₁=800 – 1000 дм³/кг. Количество тепла при сгорании 1 кг пороха в постоянном объеме Q_w=600 –1250 ккал/кг. Температура горения пороха – Т₁(температура газообразования)

Т₁ можно определить опытным путем:

dQ_w=du+dl (dl  0) (6)

где du =C_wdT т.е. dQ_w=C_wdT;

или

Q_w=C_w(T₁-T₀) (7)

где T₀=291⁰K – до этой температуры охлаждают порох:

Т

(8)

огда

6.7.2.Сила пороха [кг*см/кг] – это работа совершаемая 1 кг пороховых газов, совершаемая при р=1 атм,при нагревании от 0⁰С до Т₁

=RT₁=(Pa*W1/273)*T₁ (9)

где (=0.8 – 1.25*10⁶ дж/кг) ;P_a=1.033 кг/см²)

6.7.3.Коволюм [дм³/кг] зависит от природы пороха и обычно . 0,001W дм³/кг. Коэффициент скорости горения u₁[(дм/c)/(кг/см²)] – это скорость горения пороха при р=1 атм:

пироксилиновый u₁=0.06 – 0.009 [(мм/c)/(кг/см²)]

нитроглицериновый u₁=0.07 – 0.125 [(мм/c)/(кг/см²)]

6.7.4.Плотность заряжания характеризует dP/dT и P_m.

=/W₀ [кг/дм³] (10)

6.7.5.Гравиметрическая плотность.показывает сколько можно уложить в камору пороха данной формы.

6.8.Зависимость для  = S/S_1.

Выше было получено

=z(1+z+z²) (11)

(12)

(14)

т.к. d=Sde и S=d/ то для (z) возьмем d/dz=(1+2z+3²); и подставим в (11):

(15)

(16)

Д

(17)

ля начала горенияz=0; S/S₁=1 получим (S₁/₁)e₁= и если разделим(16) почленно получим

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

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

Подставим d/dz=;(d/dz)_0=/

И

(18)

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:

1)дегрессивной формы d/dt<0;

2)прогрессивной формы d/dt>0;

Графики (z) и (z) называют листами прогрессивности.

Зависимость(z)

Рис.6.

1

2

3

4

5

Рис.7.

Характеристики порохов дегрессивной формы.

Таблица 7

№	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

6.9.Двучленная зависимость (z)

Формулу =₁z(1+₁z) вводят для упрощения. Из трубки по аналогии. Поступают так: кривые 3^х и 2^х должны совпадать в 3^х 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); (18)

₁=Y₁-1 и ₁₁=1-₁=-(+-/2). (19)

При двучленной зависимости

=1+2₁z; =₁z(1+₁z); (20)

И

(21)

сключая из формулыz получим:

(22)

6.10.Пороха прогрессивной формы

В этих порохах увеличение (t) достигается увеличением чисел каналов до 7 и14.

Рассмотрим три формы пороха:

1. цилиндрическое зерно с 7-ю каналами.

Рис.8.

Установлено практикой что:d₀=e₁; D₀=3d₀+4.2e₁=11d₀; 2c=(2.02.5)D₀/

При горении происходит распад на 12 прутиков или призмочек. Они горят дегрессивно(лучинок).

_s – сгоревшая часть к моменту распада.

_s – относительная поверхность в момент распада.

z_s=1; e_k=e₁+ и z_k>1;  -толщина элементов распада.

Для стандартного зерна _s=S_s/S₁=1.37; _s=0.85. Сначала догорают продукты распада, ’=0.23e₁ затем =0.532e₁, тогда e_k=e₁+; z_k=1+/e₁=1.532.

Выражения (z) и (z) те же, но <1;  >0; <0;

=z(1+z+z²); =1+2z+3z².

2) Зерно Уолша.

Рис.9.

d₀=e₁;2c=(2025)d₀. Наружная поверхность образуется 6-ю цилиндрическими поверхностями.

В момент распада образуется 12 почти одинаковых призмочек ’=0.23e₁; e_k=e₁+’=1.23e₁; z_k=1.23; _s=0.95; _s=1.37; =(S₁/₁)e₁ и _I=0.72; _II=1.23 т.к. пороха имеют одну и ту же поверхность, но объем II-го зерна меньше.

3)зерно Киснемского (36 квадратных каналов).

Рис.10.

2c5A₀=100a₀; _s=0.9; ”=(2-1)e₁=0.41e₁; z_k=1+(”/e₁)=1.2,