Уравнения состояния газа. Идеальный газ, реальный газ. Уравнение Нобля-Абеля (Дюпре), как следствие уравнения Ван-дер-Ваальса, страница 4

Нитроцеллюлозные пороха подразделяются на  БАЛЛИСТИТНЫЕ, ПИРОКСИЛИНОВЫЕ и КОРДИТНЫЕ.

Основой пироксилиновых порохов является ПИРОКСИЛИН – нитрованная клетчатка. В зависимости от количества азота ПИРОКСИЛИН может быть высокоазотным (количество азота 12,9-13,5%) – ПИРОКСИЛИН № 1 - или низкоазотным (11,9-12,3%) – ПИРОКСИЛИН № 2.

Нитроглицериновые пороха изготавливаются без использования растворителя. Они подразделяются на двухосновные и трехосновные.

Кордитные пороха занимают промежуточное положение между пироксилиновыми и нитроглицериновыми порохами. Они пред-ставляют собой смесь высокоазотного пироксилина № 1 и смешан-ного растворителя (ацетон, нитроглицерин, спиртоэфирная смесь), либо содержат большое количество коллоксилина – нитроцеллюло-зу с содержанием азота 11,5…12%. Кордиты имеют большую мощ-ность, что, однако, приводит к значительному разгару канала ство-ла. Кордиты используются для приготовления зарядов стрелкового оружия, артиллерийских орудий и миномётов.

Характер изменения объема в каморе при горении порохового заряда.

Обозначим начальный объем ПК через W_o;  ω - масса  навески порохового  заряда.

При сгорании пороха образуется масса газа             .     Тогда  объем, занимаемый газами, будет равен   W_g=W_o-W_пор ,  (1),где W_пор - объем, занимаемый несгоревшим порохом и собственным объемом молекул газа-коволюмом.

Вводя относительную величину сгоревшей части порохового  заряда    (масса заряда, перешедшая в процессе сгорания в газовую фазу), найдем                 .

Законы скорости горения.

Законы  скорости  горения   пороха

Законом скорости горения пороха называется  аналитическое выражение, описывающее  зависимость скорости горения от давления.

            При изучении горения пороха  наибольшее  распространение нашли формулы следующего вида:

-                                                           формула Вьеля   ;

-                                                           формула Мюруара   ;

-                                                          формула Шарбонье, в которых коэффициенты a, b и U₁ определяются на  основе  эксперимента.   Для   твердых ракетных  топлив,  работающих  при давлениях 5-15 МПа, широкое распространение получила формула Вьеля. В формуле Мюруара коэффициент  "a"  учитывает  влияние  на скорость   горения пороха радиационного теплового потока. Закон  горения в форме Шарбонье используется  для порохов ствольного оружия при давлении Р>30 МПа. Коэффициент U₁ по физическому смыслу представляет скорость горения пороха при нормальном давлении. Величина U₁ зависит только от природы и химического состава  пороха. Количественные  значения единичной скорости горения  при температуре 15 C  приведены в табл.

Геометрический закон горения пороха. Анализ допущений закона.

Физический закон горения.

Действительный физический закон горения можно свести к следующему:

• масса пороха неоднородна от слоя к слою и наружные слои горят с большей скоростью, чем внутренние;
• характер зависит не только от формы пороховых зерен, но и от их взаиморасположения: чем ближе горящие поверхности расположены друг к другу, тем интенсивнее идет горение;
• в порохах с узкими и длинными каналами повышается давление газов и скорость горения увеличивается.

(Видный советский баллистик профессор М.Е. Серебряков установил действительный физический закон горения)

Вскрытие этих закономерностей и установление численных зависимостей скорости горения пороха и образования пороховых газов от различных факторов позволяет в настоящее время полностью прогнозировать явлением выстрела, т.е. строго рассчитывать, какой порох по физико-химическим и баллистическим качествам и в какой форме наиболее целесообразен для боевого заряда.