БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Военмех» им. Д.Ф. Устинова
Расчет энергетических характеристик
взрывчатого вещества
Группа е-591
Студент: Нагибина Д.
Преподаватель: Генкин Ю.В.
Санкт-Петербург
-
Год
1 Расчет энергетических характеристик тротила
Требуется: определить состав продуктов взрывчатого превращения и энергетические характеристики бризантного ВВ.
Дано: бризантное ВВ – тротил (C6H2(NO2)3CH3 ,теплота образования QВВ = 42,319 кДж/моль (при W = const); плотность ρ = 1600 кг/м3.
Решение:
-
Химическая формула: С7Н5O6N3
-
Молекулярная масса ВВ μВВ и молярная масса M:
M=
-
Кислородный коэффициент:
Поскольку, кроме того выполняется неравенство (6<7,5), то данное ВВ относится к 3-й группе.
-
Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:
-
Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:
-
Удельный объем твердых продуктов взрывчатого превращения (плотность графита ρтв = 2,267 · 103 кг/м3):
-
Теплота взрывчатого превращения:
-
Температура взрывчатого превращения:
-
Константа равновесия:
-
Состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении:
7- 3.5 = 3.5
А=
Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:
-
Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам nгаз и k1.
=1.726 + 2.726 + 0.774 + 0.774 + 1.5 = 7.5
Поскольку число молей газов по сравнению с первым приближением не изменилось, а константа равновесия, найденная по составу ПВП, совпала с исходной, расчет выполнен правильно.
-
Теплота взрывчатого превращения:
-
Температура взрывчатого превращения:
Имперические коэффициенты теплоемкости:
-
Константа равновесия:
-
Состав продуктов взрывчатого превращения:
Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:
Проверка величин k1 и nгаз по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:
-
Теплота взрывчатого превращения:
Сравнение уточненного значения величины с полученным в п. 12 показывает, что они совпадают с точностью до 1 кДж/моль, т.е. уточненный в п. 15 состав продуктов взрывчатого превращения можно считать окончательным.
Реакция взрывчатого превращения во втором приближении:
-
Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:
-
Температура взрывчатого превращения:
-
Расчет:
-
объем газообразных продуктов:
-
удельная газовая постоянная:
-
сила тротила:
-
средняя удельная теплоемкость ПВП:
-
средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:
-
параметр расширения:
-
Проверка расчета энергетических характеристик:
Теплота взрывчатого превращения:
=
Тогда,
Параметр расширения:
Результат практически совпадает с величиной из п.19, расчеты выполнены правильно.
-
Скорость детонации тротила при k = 3:
К- показатель адиабаты для детонационной волны.
Давление на фронте детонационной волны при k = 3:
22.Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения тротила:
Результаты запишем в таблицу 1.1
таблица 1.1
Вещество |
H2O |
CO2 |
CO |
H2 |
N2 |
C |
% |
13.7 |
14.9 |
33.7 |
0.7 |
18.5 |
18.5 |
23.Результаты расчетов энергетических характеристик тротила представлены в таблице 1.2
таблица 1.2
Характеристика |
Расчетное значение |
Характеристика |
Расчетное значение |
; П, кДж/кг |
4329.5 |
, м/с |
7200 |
, К |
3233 |
, Гпа |
20.7 |
, Дж/кг |
888 |
,
|
331.9 |
, |
740 |
,
|
238.0 |
, |
0.08 |
|
0.261 |