Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Баллистический анализ порохов на основе физического закона горения




Формула (6.5) , для трубчатых порохов показывает,что растет пропорционально P и т.к. само P растет до конца горения,то угол наклона кривой P(t) должен возрастать. Между тем,все опыты по сжиганию порохов в мfнометрической бомбе показывают,что максимальный угол наклона будет при Pi<Pm,где Pi значение давления при котором угол наклона бюдет убывать.Точка i называется точкой перегиба.

Такое поведение кривой давления в конце горения связано со многими факторами, которые не учитываются в геометрическом законе горения.

В первую очередь технологические факторы. Размеры зёрен не одинаковы по размерам и составу. Отклонения от номинального состава допускается до 0,1%, поэтому и скорость горения разных зерен будет различна. Стандартные отклонения пороховых зерен по толщине (2e1) допускается 3%. Для трубчатых порохов наблюдается наличие эксцентриситета внутреннего канала по отношению к наружной цилиндрической поверхности, что приводит к непостоянству толщины пороха в различных точках одного зерна.Так для трубки D=1мм и d=0.6мм эксцентриситет доходил до 0.1мм. Таким образом отдельные элементы одного и того же пороха, изготовленного на одном заводе имеют различные скорости горения,так что времена сгорания различных зерен являются различными и что отклонение от среднего значения составляет около 10%.

Факторы,связанные с воспламенением порохового зерна.Геометрический закон предполагает,что поверхность всех зерен воспламеняется одновременно. Однако на практике это далеко не так.В первую очередь это зависит от расположения воспламенителя,его состава и давления газов воспламенителя.При малых давлениях, воспламенение затягивается на столько,что меняется состав пороховых газов,порохового зерна.

И,наконец,давление Р при котором горят пороховые зерна различны не только от зерна к зерну, но и внутри канала зерна для канальных порохов (наблюдается эрозия горения).

В манометрической бомбе изменения давления носит волновой характер. Особенно это ярко выражено,когда пороховой заряд распределен неравномерно.Если его сосредоточить по одному из торцов в бомбе длиной 1000мм при диаметре 22мм нарастание давления приобретает волнообразный характеру большой амплитуды,так при у порохов толщиной –0.3мм наибольшее давление в этой бомбе вместо 2200-2300 доходило до 7500 (эффект Калакутского).

7.1. Функция формы Шарбонье.

Сомнения в справедливости геометрического закона горения впервые высказал Шарбонье,попытавшейся рассмотреть реальные пороха со всеми их недостатками,возникающими в процессе фабрикации.Для учета действительного горения порохового заряда он ввел "функции формы " под которой имелось в виду связь между и.

Показатель этой функции определялся не формой зерна,а на основе опыта в бомбе.

На основе геометрического закона горения эта связь выражается следующим образом:

для шара

для трубки

для прутка

Таким образом для типичных форм дегрессивных порохов величина относительной поверхности выражается функцией одного и того же вида

(7.0)

где показатель для шара, для прутка, для трубки (бесконечной ленты)

В действительности же горение порохов уклоняется от этого идеального закона и Шарбонье определил показатель из опыта в бомбе,который определяется по формуле (7.1)

где Рi- давление в точке перегиба.

Для французских ленточных порохов "В" и ружейных пластинчатых BF Шарбонье определил и соответственно. На практике оказалось, что пластинчатый порох горит как пруток –теоретически.

Работы Шарбонье показали, что порох горит более дегрессивно, чем это определенно по геометрическому закону. Таким образом Шарбонье ввел оценку по опытам в бомбе, а не по форме зерна.

К такому же результату приведет формула (7.2)

(7.2)

стандартная функция принятая за рубежом, -коэффициент формы

.Для трубки теоретически =0, практически 0.2.Для других типов порохов, которые подчиняются закону (7.2) на практике значения надо увеличить на 0,2..0,3 по сравнению, с вычисленными по геометрическому закону. В Европе предпочитают пользоваться уравнением Шарбонье в более общем виде

(7.3)

где параметр D-линейная величина, характеризующая размер порохового зерна; в случае заряда из пруткового пороха D –может быть его средним диаметром или радиусом, эта неопределенность устраняется соответсвующим выбором функции формы . Функция В(Р) характеризует скорость горения при давлении Р и зависит только от состава пороха. Функция характеризующая заряд в целом, зависит не только от формы которое имеет "в среднем" каждое зерно,но и от степени неоднородности заряда. Она зависит немного и от условий в которых используется заряд;например степень эрозии пороха зависит от максимального давления и скорости сечения и это влияет на функцию . Функция формы пропорциональна интегралу от скорости горения,взято;му по всей поверхности заряда (при данных значениях P и ).Если скорость горения одинаковы во всех точках поверхности заряда, то g(t) есть просто относительная площадь поверхности пороха,т.е. мы приходим к виду

Для прутка ; ;

Форма уравнений (7.3) удобна при теоретическом исследовании влияния неоднородности и эрозии.

Недостаток "функции формы" Шарбонье (7.0)заключается в том,что из опытной кривой использовались лишь две точки Рi –точка перегиба и Рm- точка максимального давления.Тогда как в орудии максимальное давление наступает в момент когда половина заряда сгорит или близкое к этому значению, а точка перегиба близка к концу горения пороха,поэтому желательно использовать всю опытную кривую давления.особенно период нарастания давления в районе .

В 1923-1924 г. М.Е.Серябреков получил при помощи конического крешера полные кривые нарастания давления пороховых газов при сжигании пороха в манометрической бомбе и разработал новую методику анализа горения пороха с использованием всей кривой давления.При помощи этой методики был выявлен ряд новых до сих пор неизвестных особенностей и отклонений действительного горения пороха от геометрического закона.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-09-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 639 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2281 - | 2079 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.