Контрольная: Определение параметров детонации заряда ВВ - текст контрольной. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Контрольная

Определение параметров детонации заряда ВВ

Банк рефератов / Военная кафедра, гражданская оборона

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Контрольная работа
Язык контрольной: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 490 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

24 Министерство образования Российской Федерации Самарский Государствен ный Технический Университет Кафедра "Технология твердых химических веществ " Отчет по лабораторным работам “Определение и расчет параметров детонации зарядов ВВ” Студентки 5-ИТ -1 Н . Б . Ивановой Проверил : Профессор А . Л . Кривченко Самара 2001 г. 1. Цель лабораторной работы Целью работы является : изучение современных методик исследования быстропротекающих процессов , анализ способов теоретического прогнозирования параметров детонации и определение параметров детонации и метат ельной способности зарядов из БВВ . 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЕТОНАЦИИ ЗАРЯДОВ ВВ 2.1. Основные явления , определяющие детонацию Взрывчатые вещества (ВВ ) — это вещества , способные к экзотермическому превращению , .которое передается от реагирующего слоя .к близлежащему , распространяясь в виде волны по всему заряду ВВ . Для того чтобы процесс , именуемый детонацией , оказался принципиально возможным , .необходимо , чтобы реакция экзотермического превращения протекала за чрезвычайно короткое время . Такие време н а реакции , порядка 1 мкс , возможны лишь при очень высоких давлениях , при которых волны сжатия всегда трансформируются в ударные волны . Таким образом , детонацию можно представить себе как совокупное действие ударной волны и химической реакции , при которой у дарный импульс инициирует реакцию , а энергия реакции поддерживает амплитуду волны , (скорость детонации различных ВВ составляет от 1500 до 10000 м /с ), а давление непосредственно за фронтом волны — от 1 до 50 ГПа. Процесс превращения исходного ВВ в конечные продукты взрыва можно представить следующим образом . Исходное состояние системы характеризуется начальным давлением Р о и начальным удельным объемом V о . Под действием ударной волны ВВ сжимается и его исходное состояние (точка с . координатами Р о , V о ) скачком изменяется и соответствует точке P 1 V 1 динамической адиабаты . В сжатом ВВ начинается химическая реакция . Вследствие реакция выделяется тепло . При этом состояние системы будет описываться не адиабатой исходных продуктов , а адиабатой продуктов взрыва , котор ая лежит выше из-за выделения тепла . Графически этот процесс .представлен Р— V диаграммой на puc 1. Если процесс детонации стационарен , то переход от исходного вещества к адиабате продукт ов взрыва совершается по прямой линии , соединяющей точки Р 1 , V 1 и P о , V о . Состояние Р 1 , V 1 на диаграмме , отвечающее ударному фронту , распространяется по ВВ 'со скоростью детонации D. При стационарной детонации с такой же скоростью должны распространяться и другие промежуточные состояния , соответствующие выделению той или иной доля полной энергии . Следовательно ; изменение состояний в процессе химической реакции должно происходить по прямой , соединяющей точки , так как только Р 1 , V 1 и P о , V о на этой прямой все промежуточные состояния распространяются по ВВ со скоростью D. Прямая равных скоростей распространения на Р— V диаграмме , по которой происходит .переход с одной адиабаты на другую — эта прямая Михельсона-Релея . Точка касания прямой Михельсона-Релея с адиаб атой конечных продуктов взрыва — точка Чепмена-Жуге . Она отвечает моменту окончания химической реакции и выделению максимального количества тепла , идущего на поддержание процесса детонации . Для полного описания процесса детонации , помимо знания давления за фронтом ударной волны и скорости детонации , необходимо знать распределение скорости потока продуктов детонации (ПД ) за фронтом волны во времени U=U(t) и время существования самой волны . Зная параметры D и U=U t , можно , основываясь на выводах гидродинамич еской теории , рассчитать давление за фронтом волны Р , показатель политропы процесса п , определить во многих случаях время химической реакции т и ширину зоны химической реакции (ЗХР ) — а. Современная гидродинамическая теория детонации позволяет математичес ки описать процесс детонации ВВ с помощью уравнений сохранения массы , импульса и энергии , уравнения состояния продуктов детонации и дополнительного уравнения , так называемого условия касания. Уравнение состояния ПД в общем виде выглядит следующим образом : где f — функция описывает главным образом тепловое движение ; g — силы , возникающие при межатомном взаимодействии . Уравнение Лалдау-Зельдовича вида Р =А n имеет достаточно простой вид и с некоторыми допущения описывает состояние ПД во всем диапазоне давлений расширяющихся ПД , поэтому оно использовало для вывода соотношений , определяющих параметры детонации. В общем виде система уравнений может быть записана следующая : о D= (D-U) ; (1) P= о DU ; (2) - о - Q V =1/2P(V o -V) ; (3) Р =А n (4) (5) где о и — плотность заряда ВВ и ПД соответственно ; V о и V — удельный объем ВВ и ПД ; D — скорость детонации ; U — массовая скорость ПД ; и о — внутренняя энергия ВВ и ПД ; Qv — теплота взрыва ; А — постоянная ; п — показатель политропы. Заметим плотность в уравнении (4) на удельный объем P=A*1/V n (6) и продифференцируем обе час ти данного уравнения (7) подставив данное выражение в условие касания (5), получим (8) Из этого следует , что (9) или (10) Совместным решением уравнений (1) и (2) получим уравнение прямой Михельсона-Рэлея в виде (11) Подставив в уравнение (4) выра жение (8), получим (12) Заменив Р на его выражение из уравнения (2), получим D/U=n+1 (13) Используя уравнения (9) и (13), получим следующие соотношения для па раметров детонации : (14) P= о DU= (15) (16) (17) Анализ данных уравнений показывает , что для определения всех параметров детонации необходимо и достаточно измерить любые два параметра в точке Чепмена-Жуге , где заканчиваются все химические превр ащения. Теоретический профиль распределения давления или массовой скорости от времени в детонационной волне , приведен на рис . 2. Время , отвечающее излому профиля давления — время химической реакции , и по нему можно рассчитать ширину ЗХР-а. , (18) где — средняя скорость потока в ЗХР. На практике для определения параметров детонации оказалось удобно измерять D и профиль массовой скорости U=U(t). Для измерения массовой скорости чаще всего пользуются откольным и электромагнитным методами. 2.1.1 Откольный метод определения массовой скорости ПД . Идея откольного метода заключается в измерении . скорости движения свободной пов ерхности пластины , плотно прижатой к торцу заряда ВВ . Падающая детонационная волна распространяется по пластине с затухающими параметрами , при этом скорость движения свободной поверхности пластины связана с массовой скоростью волны , выходящей на эту пов е рхность следующим соотношением : W n =2U n , (19) где W — скорость свободной поверхности пластины ; U n — массовая скорость ударной волны в пластине. Затухание параметров ударной волны зависит от толщины пластины и профиля давлен ия падающей детонационной волны , поэтому характер изменения скорости свободной поверхности от толщины отражает профиль самой волны. На рис . 3 приведена зависимость скорости движения свободной поверхности пластины от ее толщины . Область А 'С ' соответствует в лиянию на скорость свободной поверхности ЗХР в детонационной волне . В точке С ' химпик полностью затухает . Поэтому эта точка определяет параметры в плоскости Чепмена-Жуге падающей детонационной волны. Условие равенства давлений и массовых скоростей на г ранице раздела ВВ — пластина позволяет определить параметры детонации по параметрам ударной волны в материале пластины. На рис . 4 приведена схем а расчета для вывода уравнений ; При падении детонационной волны на границу раздела ВВ — пластина по материалу последней пойдет затухающая волна , а по продуктам детонации — отраженная волна , направленная в другую сторону . На границе раздела имеют место следующие соотношения : (20) (21) Воспользуемся законом сохранения импульса и запишем : Используя акустическое приближение для динамической жесткости падающей и отраженной волны , получим ( 22) Давление в детонационной волне будет равно Заменим U 2 на в ыражение U 1 -U n , тогда Согласно уравнению (2) Отсюда Произведя преобразования , получим (23) Разделив обе части на D , получим выражение для массовой скорости (24) С помощью полученных уравнений (23) и (24), используя соотношение (21), можно определить давление и массовую скорость в точке излома профиля , проведя .несколько экспериментов на различных толщинах пластин , а также найти ширину ЗХР. Для этого рассмотрим t -х диаграмму выхода детонационной волны на границу раздела BB — пластана и распространение ударной волны в пластине (рис . 5). Падающая на пластину детонационная волна со скоростью D о генерирует в мат ериале ударную волну , распространяющуюся со скоростью D n и , вызывает движение границы раздела со скоростью D( , — -коэффициент пропорциональности ). В момент , когда плоскость Чепмена-Жуге догонит поверхность раздела , в материале .пластины начинает распространяться возмущение со скоростью U n +C n (C n — скорость звука в пластине ). На некотором расстоянии b это возмущение догонит фронт у дарной волны и на зависимости W=W(l) зафиксирует излом D n и D n не являются .постоянными величинами (зависят от времени ), .поэтому в расчетах попользуются средние значения этих величин. Найдя толщину пластины ( l=b ), в которой п роисходит затухание химпика от ВВ в материале , и зная скорость процесса , можно вычислить ширину ЗХР . Условие равенства времен для ВВ по t — x — диаграмме может быть записано (25) Откуда (26) где a — ширина зоны химической реакции. То же условие для материала пластин по t- x - диаграмме может быть записано следующим , образом : (27) Избавимся от знаменателей в правой части равенства (27) Отсюда (28) Подставив выражение для (28) в выражение для ЗХР, получим (26) (29) Скорость ударной волны и скорость звука в материале пластины определяется по известному значению скорости движения и ударной адиабате , которая обычно задается в виде двучлена D n =A+BU n (30) гд е А и В — постоянные, Для наиболее часто используемых материалов (Mg, Си , А 1) выражение ударных адиабат имеет вид D n (М g)=4,78+1,16U n (31) Для давлений 6,0 — 40 ГПа D n (Cu)=3,64+l,96U n (32) Для давлений 17 — 52 ГПа D n (Al)=5,15+l,50U n (33) Коэффициент пропор циональности находится как где — средняя массовая скорость в области химпика. Обычно В тех случаях , когда точность измерения массовой скорости допускается в пределах 3 — 5%, а определение ЗХР не требуется , зависимость W=W(l) можно не строить , а лишь измерить скорость движения свободной поверхности пластины шириной , равной или несколько большей b . Для металлов b обычно меньше 3 мм . Точность и воспроизводимость эксперимента обеспечивается лишь при наличии плоского детонационного фронта и при проведении измерения в области однократно сжатой пластины , не затронутой волной разгрузки с боковой поверхности . На кинетик у химической реакции в ЗХР может оказывать существенное влияние отраженная ударная волна , особенно при малых плотностях ВВ ., что может привести к занижению ширины ЗХР и завышению параметров в плоскости Чепмёна-Жуге. 2.1.2. Электромагнитный метод определени я параметров детонации . Сущность электромагнитного метода измерения массовой скорости движения вещества состоит в следующем : при движении проводника в магнитном поле на его концах наводится ЭДС индукции , которая связана со скоростью движения проводника , е го длиной и напряженностью магнитного поля соотношением где Н — напряженность магнитного поля , А /м ; U — скорость движения проводника , м /с ; / — длина проводника , см. Скорость движения проводника легко найти , если известны Н . I и . Проводник , называемый датчиком , представляет собой полоску алюминиевой фольги , толщиной 0,15 — 0,25 мм и шириной 10 мм в форме буквы П , перекладина которой и является рабочей длиной датчика. Датчик располагается в заряде перпендикулярно его оси , а затем вместе с зарядом помещается в постоянное магнитное поле так , Чтобы при движения рабочая плоскость датчика пересекала силовые линии магнитного поля . Расположение заряда с датчиком в магнитном поле показано на рис . 6. При прохождении детонационной волны по заряду датчик вовлекается в движение веществом , перемещающимся за фронтом детонационной волны . При постоянных Н и I ЭДС 10 будет функцией только скорости датчика , которая совпадает со ск оростью движения вещества. Метод измерения предполагает наличие достаточно сильного магнитного поля , которое в течение опыта должно оставаться постоянным . Минимальная напряженность поля должна быть достаточно высокой по отношению к помехам . Кроме достаточн ой напряженности , магнитное поле должно обладать необходимой степенью однородности по крайней мере в том объеме , в котором происходит движение датчика. Определение значения массовой скорости и времени химической реакции в плоскости Чепмёна-Жуге произво дится в соответствии с выводами теории по точке излома профиля U==U(t). Расчет значения массовой скорости производится при помощи тарировочного графика ( — высота сигнала
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Действительно, это немного странно, но человек, который не понимает, о чём вы ему говорите, считает тупым мудаком не себя, а вас...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru