Детонационные и термодинамические параметры конденсированных ВВ

Рассмотрим основные расчетные выражения детонационных и термодинамическихпараметров для конденсированных ВВ.

Основными параметрами взрыва являются:

- скорость детонации ;

- давление детонации ;

- плотность продуктов детонации

- теплота взрыва ;

- температура взрыва (температура ПВ) ;

- объем продуктов взрыва ;

- идеальная работоспособность ;

- полный термодинамический КПД,

Примечание. Детонационные и ТДХ ВВ могут быть определены экспериментальным путем.

 

Скорость детонации ВВ

Для расчета скорости детонации в инженерной практике используют различные приближенные методы, основанные на полуэмпирических уравнениях состояния продуктов детонации или на корреляционных зависимостях параметров детонации от каких-либо известных свойств ВВ [2,3].

При этом для высокоплотных ВВ при расчете используется уравнение состояния продуктов взрыва в виде политропы, предложенное Л.Д.Ландау и К.П.Станюковичем

= const, (4.1)

где - давление продуктов взрыва ВВ, Па;

V - объем продуктов взрыва, м³;

- показатель политропы продуктов взрыва, зависящий от начальной плотности ВВ (табл. 4.1).

Таблица 4.1

	1,3	1,6	2,2	2,8	3,0	3,2	3,4
Плотность ВВ, т/м3	0,1	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25	1,75

 

Для конденсированных ВВ плотностью 0,9 – 1,2 г/см³ показатель политропы принимается равным 3.

Формула расчета скорости детонации, выраженная через показатель политропы n и теплоту взрыва при постоянном объеме , имеет вид

. (4.2)

Эта формула позволяет определить скорость детонации ВВ для известных теплот взрыва

, (4.3)

где , - скорость детонации и теплота взрыва исследуемого ВВ;

, - параметры стандартного ВВ (например, тротила, аммонита 6ЖВ) скорость детонации которых известна при различной плотности.

 

Скорость детонации стандартно (эталонного) ВВ например аммонита 6ЖВ, равная 3600 м/с при плотности заряжания 1 г/см³, пересчитывается с учетом реальной плотности заряда ВВ по формуле

= . (4.4)

Здесь - плотность исследуемого ВВ, г/см³.

Данная методика позволяет с удовлетворительной точностью для практических целей определить скорость детонации для большинства индивидуальных и смесевых ВВ за исключением содержащих алюминий, где получают завышенные результаты.

Пример: Определить скорость детонации гранулита игданита при плотности заряжания = 0,85 г/см³. Теплота взрыва » 3800 кДж/кг (900÷920 ккал/кг).

= = 3075 м/с.

По формуле (6.4) рассчитаем скорость детонации гранулита игданита

, м/с.

Здесь принята энергия взрыва аммонита 6ЖВ = 4315 кДж/кг (1030 ккал/кг).

При пневматическом заряжании гранулит игданит имеет плотность заряжания = 1,1 г/см³. Тогда скорость детонации эталонного ВВ при = 1,1 г/см³будет равна

= = 3950 м/с,

Откуда для гранулита игданита получаем

, м/с.

Из расчета видно, что при увеличении с 0,85 до 1,1 г/см³ скорость детонации возрастает на 28-29 %. Согласно [2] при увеличении плотности ВВ на 0,1 г/см³ скорость детонации возрастает на 300 - 400 м/с.