Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Основные параметры продуктов взрыва
|
|
Важнейшими параметрами продуктов взрыва являются: температура взрыва; удельный объем продуктов взрыва.
Под температурой взрыва понимают ту максимальную температуру, до которой оказываются нагретыми продукты взрывчатого превращения ВВ в момент взрыва. Эта температура достигается в короткий промежуток времени (10-6...10-7 с), а затем столь же быстро падает. Кроме того, продукты взрыва находятся под высоким давлением (103... 104 МПа). Поэтому чрезвычайно трудно создать приборы для непосредственного измерения температуры взрыва.
Температура взрыва может быть вычислена по формуле:
Qv = сv (t1 – t0),
где cv — средняя теплоемкость продуктов взрыва при v= const в интервале температур от 0°С до t1, кДж/моль * град;
t0 — начальная температура ВВ, °С;
t1 — температура взрыва, °С.
Величину cv можно определить из равенства
k
cv = ∑ ni * cvi
i = 1
гдеniиcvi — соответственно число молей и средняя молекулярная теплоемкость i-ro вещества, входящего в состав продуктов взрыва, взятая при v = const в интервале температур от 0°С до t1.
Теплоемкость веществ является функцией температуры.
cvi = ai + bi t,
где ai и bi — постоянные для газов и твердых веществ (табл. 13).
Таблица 13
| Продукты взрыва | а, Дж/моль*град | b * 10-3, Дж/моль*град |
| Двухатомные газы Пары воды Двуокись углерода Четырехатомный газ Твердые вещества | 20, 1 16, 8 37, 7 41, 9 25, 1 | 1, 89 9, 0 2, 4 1, 89 |
Пренебрегая величиной t0, так как t0 намного меньше t1, получим
Qv = cv t1
или
Qv = cv (T1 – 273).
Используя полученные зависимости, можно записать уравнение для определения температуры взрыва:
Т1 = 
+273
где A = 
; B = 
.
Очевидно, что корень уравнения со знаком минус не имеет физического смысла и не принимается во внимание.
Пример. Рассчитать температуру взрыва тротила при следующем уравнении взрывчатого превращения:
C6H2(NO2)3CH3 = 2СО + 1, 2CO2 + 3, 8С + 0, 9Н2 + 1, 6Н2О + 1, 5N2 + 1039, 5 кДж
Таблица 14
| Компоненты продуктов взрыва | ai | bi * 10-3 |
| 2СО + 0, 9Н2 + 1, 5N2 1, 2CO2 1, 6Н2О 3, 8С | 4, 4*20, 1 = 88, 4 1, 2*37, 7 = 45, 2 1, 6*16, 8 = 26, 9 3, 8*25, 1 = 95, 4 | 4, 4*1, 89 = 8, 3 1, 2*2, 4 = 2, 9 1, 6*9 = 14, 4 |
А = 255, 9 b = 25, 6*10-3
Твзр = (-255, 9 + √ 255, 92 + 4 * 25, 6 * 10-3 * 1039 * 103) / (2 * 25, 6 * 10-3) + 273 = 3372К.
Удельный объем продуктов взрыва представляет собой объем газов и парообразных продуктов взрыва в кубических метрах, образующихся при взрыве 1кг ВВ, приведенный к нормальным условиям (давление 0, 1 МПа, температура 273 К).
Удельный объем продуктов взрыва рассчитывается на основе известного количества молей газов и парообразных продуктов взрыва с использованием закона Авогадро, согласно которому объем одного грамм-моля любого газа при нормальных условиях занимает объем 22, 4*10-3 м3:
k
Wi = 22, 4*10-3 ∑ ni* 1000/M,
i = 1
где k
∑ ni = nCO2 + nCO + nH2O nN2 + nO2 +…
i = 1
находится по уравнению взрывчатого превращения;
М — молекулярная масса ВВ.
Удельный объем продуктов взрыва может быть определен также экспериментально.
Пример. Рассчитать удельный объем продуктов взрыва тротила
С6Н2 (NО2)3 СН3 = 2СО + 1, 2СО2 + 3, 8С + 0, 6 H2 + 1, 6Н2О + 1, 4N2 + 0, 2 NH3;
W1 =(2 + 1, 2 + 0, 6 +1, 6 + 1, 4 + 0, 2)/227 * 22, 4 = 0, 69 м3/кг.
Чем выше температура и больше удельный объем продуктов взрыва, тем более высокое давление создается в месте взрыва и, следовательно, будет более сильным разрушительный эффект взрыва.