11. Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам nгаз и k1.

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 21

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВОЕНМЕХ»

им. Д.Ф. Устинова

Расчет энергетических характеристик

взрывчатого вещества

Группа Е-591

Студент: Акимов М.Ю.

Преподаватель: Генкин Ю.В.

Санкт-Петербург

2013 год

Требуется: определить состав продуктов взрывчатого превращения и энергетические характеристики бризантного ВВ.

Дано: бризантное ВВ – медина CH₂NNH₂(NO₂)₂ _,формула СН₄O₄N_4, теплота образования Q_ВВ = 25,140 [кДж/моль] (при ω = const); плотность ρ = 1520 [кг/м³].

Решение:

1. Химическая формула: СН₄O₄N₄

2. Молекулярная масса ВВ μ_ВВ и молярная масса M:

M =

3. Кислородный коэффициент:

Данное ВВ относится к 1-ой группе, весь водород окисляется в воду, весь углерод окисляется в углекислоту, оставшийся кислород и азот выделяются в элементарном состоянии.

4. Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:

₂O+ +2N₂

5. Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:

6. Теплота взрывчатого превращения :

7. Температура взрывчатого превращения:

]

8. Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:

6281,91 [кДж/кг].

9. Рассчитаем удельный объём газообразных продуктов ,удельную газовую постоянную R, силу ВВ , удельную теплоёмкость и параметр расширения .

1) объём газообразных продуктов

м³/кг];

2) удельная газовая постоянная:

3) сила медины:

4) средняя удельная теплоемкость :

5) средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:

6) параметр расширения:

10. Проверка расчета энергетических характеристик, и рассчитаем параметр расширения :

Теплота взрывчатого превращения:

6281,91* =6281,91 кДж/кг = 62819,10* [Дж/кг],

(1-291/

11. Скорость детонации медины D и давление на фронте детанационной волны при k = 3

Где k - показатель адиабаты для детонационной волны.

12. Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения медины:

Результаты:

Вещество	H₂O	CO₂	О₂	N₂
%	26,5	32,4	0	41,1

13. Результаты расчетов энергетических характеристик медины:

Характеристика	Расчетное значение
; П, кДж/кг	6281,91
, К
, Дж/кг
,

, м/с
, ГПа
,
,

Дано: бризантное ВВ – гексоген (CH₂NNO₂)₃ _,формула С₃Н₆O₆N_6, теплота образования Q_ВВ = -93,437 [кДж/моль] (при ω = const); плотность ρ = 1820 [кг/м³].

Решение:

1. Химическая формула: С₃Н₆O₆N₆

2. Молекулярная масса ВВ μ_ВВ и молярная масса M:

M =

3. Кислородный коэффициент:

Поскольку, кроме того выполняется неравенство (6 6), то данное ВВ относится к 2-й группе.

4. Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:

₂O+3CO+3N₂

5. Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:

6. Теплота взрывчатого превращения:

7. Температура взрывчатого превращения:

8. Константа равновесия:

Таблица 1

T, K	3900	3959	4000
	8,710	8,748	8,775

9. Состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении:

3- 0 = 3

А=

Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:

10. Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам

n_газ и k₁:

=2,242 + 2,242 + 0,758 + 0,758 + 3 = 9;

Поскольку число молей газов по сравнению с первым приближением не изменилось, а константа равновесия, найденная по составу ПВП, совпала с исходной, расчет выполнен правильно.

11. Теплота взрывчатого превращения:

12. Температура взрывчатого превращения:

Эмпирические коэффициенты теплоемкости:

13. Константа равновесия:

Таблица 2

T, K	4000	4055	4100
	8,775	8,885	8,974

14. Состав продуктов взрывчатого превращения:

Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:

Проверка величин k₁и n_газ по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:

15. 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:

16. Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:

17. Температура взрывчатого превращения:

18.

1) объем газообразных продуктов:

2) удельная газовая постоянная:

3) сила гексогена:

4) средняя удельная теплоемкость ПВП:

5) средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:

6) параметр расширения:

19. Проверка расчета энергетических характеристик:

Теплота взрывчатого превращения:

Тогда

Параметр расширения:

20. Скорость детонации гексогена при k = 3:

k - показатель адиабаты для детонационной волны.

Давление на фронте детонационной волны при k = 3:

21. Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена:

Таблица 3 - Результаты:

Вещество	H₂O	CO₂	CO	H₂	N₂	C
%	17,752	16,065	27,615	0,73	37,838	0

22. Результаты расчетов энергетических характеристик гексогена:

Характеристика	Расчетное значение
; П, кДж/кг
, К
, Дж/кг
,
,

, м/с
, ГПа
,
,

Дано: бризантное ВВ – тротил С₆Н₂(NO₂)₃СH₃; теплота образования Q_ВВ = 42,319 кДж/моль (при ω = const); плотность ρ = 1600 кг/м³.

Решение:

1. Химическая формула:

С₇Н₅O₆N₃

2. Молекулярная масса ВВ μ_ВВ и молярная масса M:

3. Кислородный коэффициент:

Поскольку, кроме того выполняется неравенство (6<9,5), то данное ВВ относится к 3-й группе.

4. Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:

5. Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:

6. Удельный объем твердых продуктов взрывчатого превращения (плотность графита ρ_тв = 2,267 · 10³ кг/м³):

7. Теплота взрывчатого превращения:

8. Температура взрывчатого превращения:

9. Константа равновесия:

Таблица 1

T, К	3100	3161	3200
	7,753	7,853	7,917

10. Состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении:

11. Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам n_газ и k₁.

12. Теплота взрывчатого превращения:

13. Температура взрывчатого превращения:

14. Константа равновесия:

Таблица 2

T, K	3200	3233	3300
	7,917	7,967	8,068

15. Состав продуктов взрывчатого превращения:

Проверка величин k₁и n_газ по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:

16. Теплота взрывчатого превращения:

Реакция взрывчатого превращения во втором приближении:

17. Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:

18. Температура взрывчатого превращения:

19.

1) объем газообразных продуктов:

2) удельная газовая постоянная:

3) сила тротила:

4) средняя удельная теплоемкость ПВП:

5) средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:

6) параметр расширения:

20. Проверка расчета энергетических характеристик:

Теплота взрывчатого превращения:

Тогда

Параметр расширения:

21. Скорость детонации тротила при k = 3:

Давление на фронте детонационной волны при k = 3:

22. Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения тротила:

Таблица 3 - Результаты:

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:

Таблица 4

Характеристика	Расчетное значение
; П, кДж/кг
, К
, Дж/кг
,
,

, м/с
, ГПа
,
,

Таблица 5 - Сравнение:

Характеристика	Расчетное значение тротила	Расчетное значение гексогена	Расчетное значение медины
; П, кДж/кг			6281,91
, К
, Дж/кг
,
,

, м/с
, ГПа
,
,