Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Визначення й розрахунок параметрів детонації зарядів ВР

Реферат: Визначення й розрахунок параметрів детонації зарядів ВР

1. Мета лабораторної роботи

Метою роботи є підставою: вивчення сучасних методик дослідження быстропротекающих процесів, аналіз способів теоретичного прогнозування параметрів детонації й визначення параметрів детонації і метальній здібності зарядів з БВВ.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЕТОНАЦИИ ЗАРЯДОВ ВР

2.1. Основні явища, що визначають детонацію

Вибухові речовини (ВР) — це речовини, здатні до экзотермическому перетворенню, .що передається від реагує шару .до прилеглому, розповсюджуючись як хвилі з усього заряду ВР. Щоб процес, що його детонацией, виявився принципово можливим, .необхідно, щоб реакція экзотермического перетворення протікала за надзвичайно короткий час. Такі часи реакції, порядку 1 мкс, можливі лише за дуже високих тисках, у яких хвилі стискування завжди трансформуються в ударні хвилі. Отже, детонацію можна уявити як сукупна дія ударної хвилі та хімічної реакції, коли він ударний імпульс ініціює реакцію, а енергія реакції підтримує амплітуду хвилі, (швидкість детонації різних ВР становить від 1500 до 10000 м/с), а тиск безпосередньо за фронтом хвилі — від 1 до 50 ГПа.

Процес перетворення вихідного ВР у кінцеві продукти вибуху можна так. Вихідний стан системи характеризується початковим тиском Ро і початковим питомим обсягом Vо. Під впливом ударної хвилі ВР стискається й його вихідне стан (точка з. координатами Ро, Vо) стрибком змінюється й відповідає точці P1 V1 динамічної адиабаты. У стиснутому ВР починається хімічна реакція. У результаті реакція виділяється тепло. У цьому стан системи описуватиметься не адиабатой вихідних продуктів, а адиабатой продуктів вибуху, що лежить вище через виділення тепла. Графічно той процес .представлений Р—V діаграмою на puc 1.

Якщо процес детонації стационарен, то перехід від вихідного речовини до адиабате продуктів вибуху відбувається по прямий лінії, що з'єднує точки Р1, V1 і Pо, Vо. Стан Р1, V1 з діаграми, відповідальна ударному фронту, поширюється по ВР 'зі швидкістю детонації D.

При стаціонарної детонації такою ж швидкістю повинні поширюватися та інші проміжні стану, відповідні виділенню тій чи іншій частка повної енергії. Отже; зміна станів у процесі хімічної реакції має відбуватися по прямий, що з'єднує точки, бо тільки Р1, V1 і Pо, Vо в цій прямий все проміжні стану поширюються за ВР зі швидкістю D. Пряма рівних швидкостей поширення Р—V діаграмі, через яку відбувається .перехід із однієї адиабаты в іншу — ця пряма Михельсона-Релея. Крапка торкання прямий Михельсона-Релея з адиабатой кінцевих продуктів вибуху —точка Чепмена-Жуге. Вона відповідає моменту закінчення хімічної реакції і виділенню максимальної кількості тепла, йде для підтримки процесу детонації.

Для повний опис процесу детонації, крім знання тиску за фронтом ударної хвилі і швидкості детонації, треба зазначити розподіл швидкості потоку продуктів детонації (ПД) за фронтом хвилі у часі U=U(t) та палестинці час існування самої хвилі. Знаючи параметри D і U=U{t}, можна, виходячи з висновках гідродинамічної теорії, розрахувати тиск за фронтом хвилі Р, показник политропы процесу п , визначити у часто час хімічної реакції т і ширину зони хімічної реакції (ЗХР) — а.

Сучасна гідродинамічна теорія детонації дозволяє математично описати процес детонації ВР з допомогою рівнянь збереження маси, імпульсу і, рівняння стану продуктів детонації та будівництво додаткового рівняння, з так званого умови торкання.

Уравнение стану ПД загалом виглядає так:

де f — функція описує переважно теплове рух; g — сили, які під час межатомном взаємодії.

Уравнение Лалдау-Зельдовича виду Р=Аrn має можливість досить простий вигляд і з декотрими припущення описує стан ПД в усьому діапазоні тисків розширення ПД, тому вона використало висновку співвідношень, визначальних параметри детонації.

Загалом вигляді система рівнянь то, можливо записана наступна:

rоD=r(D-U); (1)

P= rоDU; (2)

e-eо-QV=1/2P(Vo-V); (3)

Р=Аrn (4)

(5)

де rо і r— щільність заряду ВР і ПД відповідно;

Vо і V — питомий обсяг ВР і ПД; D — швидкість детонації; U — масова швидкість ПД; e і eо — внутрішня енергія ВР і ПД; Qv — теплота вибуху; А — стала; п — показник политропы.

Зауважимо щільність в рівнянні (4) на питомий обсяг

P=A*1/Vn (6)

і продифференцируем обидві частини даного рівняння

(7)

підставивши цей вислів в умова торкання (5), одержимо

(8)

З цього випливає, що

(9)

чи

(10)

Спільним рішенням рівнянь (1) і (2) одержимо рівняння прямий Михельсона-Рэлея як

(11)

Подставив в рівняння (4) вираз (8), одержимо

(12)

Замінивши Р з його вираз з рівняння (2), одержимо

D/U=n+1 (13)

Використовуючи рівняння (9) і (13), одержимо такі співвідношення для параметрів детонації:

(14)

P=rоDU= (15)

(16)

(17)

Аналіз даних рівнянь показує, що з визначення всіх параметрів детонації необхідне й досить виміряти будь-які два параметра у точці Чепмена-Жуге, де закінчуються всі хімічні перетворення.

Теоретичний профіль розподілу тиску, або масової швидкості від часу у детонаційної хвилі, наведено на рис. 2.

Час t, відповідальна зламу профілю тиску — час хімічної реакції, і за ним можна розрахувати ширину ЗХР-а.

, (18)

де — середня швидкість потоку в ЗХР.

Насправді визначення параметрів детонації виявилося зручно вимірювати D і профіль масової швидкості U=U(t). Для виміру масової швидкості найчастіше користуються откольным і електромагнітним методами.

2.1.1 Откольный метод визначення масової швидкості ПД.

Ідея откольного методу залежить від вимірі . швидкість руху вільної поверхні пластини, щільно притиснутої до торця заряду ВР. Падающая детонационная хвиля поширюється по пластині з загасаючими параметрами, у своїй швидкість руху вільної поверхні пластини пов'язані з масової швидкістю хвилі, виходить з цього поверхню наступним співвідношенням:

Wn=2Un, (19)

де W — швидкість вільної поверхні пластини; Un — масова швидкість ударної хвилі в пластині.

Затухание параметрів ударної хвилі залежить від товщини пластини і профілю тиску падаючої детонаційної хвилі, тому характер зміни швидкості вільної поверхні від товщини відбиває профіль самої хвилі.

Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5