Arzând praful de pușcă - stadopedia

Pentru prafurile de pușcă, spre deosebire de explozivii brizanți și inițiați, arderea este un tip tipic de transformare explozivă. Stabilitatea caracteristicilor de combustie pentru praful de pușcă este determinată de capacitatea lor de a arde cu straturi concentrice paralele chiar și la presiuni ridicate (până la 500-600 MPa).







În arderea prafului de pușcă se disting trei faze:

- iluminarea (excitarea locală a unei reacții de auto-propagare);

- aprindere (propagarea procesului excitat pe suprafața substanței);

- combustia reală (propagarea reacției în interiorul substanței).

Prin însăși natura lor, aceste trei faze nu sunt fundamental diferite, dar cu utilizarea practică a gărzilor de pușcă, acestea curg la rate diferite.

Lumina este începutul descompunerii prafului de pușcă, de obicei sub influența încălzirii locale.

Rata de aprindere a pulberilor depinde de natura pulberii, de starea suprafeței acesteia și, în special, de presiune. În funcție de capacitatea de aprindere, pulberea de fum se află în primul rând. Rata de aprindere crește cu suprafața specifică a pulberii, adică praful poros roșu se aprinde mai ușor decât cel neted.

Pe măsură ce crește presiunea, viteza de aprindere crește substanțial. Acest lucru se datorează faptului că, la presiune înaltă, gazele de combustie durează mai mult la suprafața elementului de pulbere.

Când ardeți praful de pușcă în aer liber, rata de propagare a procesului pe suprafață este mult mai mare decât rata de ardere. Acest lucru se datorează arderii post-ardere a produselor de reacție din cauza oxigenului aerului.

Arderea prafului de pușcă într-un volum închis are loc în straturi paralele de-a lungul normalului față de suprafață. Acest lucru este realizat datorită densității și omogenității înalte a proprietăților fizice ale elementelor pulverulente.







Cu alte lucruri egale, viteza de ardere a pulberii depinde de valoarea calorică, de temperatura inițială a pulberii, de presiunea externă și de alți factori.

Cu o creștere a conținutului de calorii al pulberii, rata de ardere crește. Rata de ardere crește considerabil pe măsură ce densitatea elementelor de pulbere scade. Astfel, Viel pentru praful de pușcă fumător a avut următorul rezultat: cu o creștere a densității cu 17%, rata de ardere a scăzut cu mai mult de 19 ori. Pe măsură ce crește densitatea, porozitatea substanței scade și penetrarea produselor de reacție fierbinți în interiorul substanței devine mai dificilă.

Cu o creștere a temperaturii inițiale a pulberii, viteza de ardere crește. Cu o creștere a T0 de la 0 ° C la 100 ° C, rata de ardere a pudrei de nitroglicerină cu 28% nitroglicerină a crescut de 2,9 ori.

Dependența ratei de ardere la presiune este atât simplă, cât și complexă în același timp. Cu o presiune tot mai mare, rata de ardere crește. Dar din ce motiv? Cercetătorii diferiți au propus diferite tipuri de dependențe:

dar nici unul dintre ele nu este universal.

Astfel, v = Ap oferă o bună convergență cu experimentul la presiuni de ordinul a 100 MPa și mai mare și v = a + bp - la p 40 MPa. În artilerie folosiți formula v = Ap, luând în considerare cantitatea de presiune din canalul de canelură.

Sensibilitatea la presiune a diferitelor pulberi este diferită. Deci, pulbere neagră la presiune atmosferică pentru a arde este de aproximativ 10 ori mai rapid pistol pulbere piroxilină, și la presiuni de viteză de ardere aproximativ 2-300 MPa piroxilină pulbere semnificativ mai mare decât cea de negru.

Conform diferenței Zel'dovich principal între arderea carburant din arderea explozivilor inițiatoare sau sablarea este că, în loc de evaporare sau sublimare a explozibililor observat gazeificării prafului de pușcă, adică extinderea prafului de pușcă în produse gazoase, care sunt apoi arse.

Tocmai din punct de vedere calitativ, teoria lui Zel'dovich reflectă regularitățile observate în arderea prafului de pușcă, dar nu se converge cantitativ cu rezultatele experimentelor.

Etapele arderii prafului de pușcă în conformitate cu Zeldovich sunt prezentate în figură:

Arzând praful de pușcă - stadopedia

Mai târziu sa dovedit că arderea prafului de pușcă este un proces mai complicat decât cel descris în Zel'dovici. Arderea are loc nu numai în gazul, dar, de asemenea, în faza condensată, faza condensată este eliberată aproximativ 50% din căldura de reacție, adică reacția este extrem de importantă.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: