Министерство образования и науки РФ
Балтийский Государственный Технический Университет
«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова
Кафедра Е3 «Средства поражения и боеприпасы»
Домашняя работа
Вариант 20(Динитроэтан)
«Расчет энергетических характеристик ВВ»
Выполнила: Хребет А.В.
Группа: Е411
Проверил: Генкин Ю.В.
Санкт-Петербург 2013
Содержание.
-
Расчёт энергетических характеристик бризантного ВВ 3-й группы-Тротила(3-9 стр.)
-
Расчёт энергетических характеристик бризантного ВВ 2-й группы-Гексогена(10-12стр.)
-
Расчёт энергетических характеристик бризантного ВВ 2-й группы-Динитроэтана.(13-15стр.)
-
Вывод 16стр.
ТРОТИЛ
Дано: бризантное ВВ – тротил С6Н2(NO2)3СH3; теплота образования QВВ = 42,319 кДж/моль (при ω = const); плотность ρ = 1600 кг/м3.
Решение:
-
Химическая формула:
С7Н5O6N3
-
Молекулярная масса ВВ μВВ и молярная масса M:
-
Кислородный коэффициент:
Поскольку, кроме того выполняется неравенство (6<9,5), 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 в первом приближении при постоянном объёме:
-
Температура взрывчатого превращения:
-
Константа равновесия:
T, К |
3100 |
3161 |
3200 |
|
7,753 |
7,853 |
7,917 |
-
Состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении:
(моль)
(моль)
(моль)
(моль)
-
Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам nгаз и k1.
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:
Эмпирические коэффициенты теплоёмкости:
-
Константа равновесия:
T, K |
3200 |
3233 |
3300 |
|
7,917 |
7,967 |
8,068 |
-
Состав продуктов взрывчатого превращения:
7-3,5 = 3,5
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:
Эмпирические коэффициенты теплоёмкости:
Температура взрывчатого превращения:
-
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:
получаем равенство:
Параметр расширения:
-
Скорость детонации тротила при k = 3:
Давление на фронте детонационной волны при k = 3:
-
Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения тротила:
Таблица 1.1- Результаты:
Вещество |
H2O |
CO2 |
CO |
H2 |
N2 |
C |
% |
13,7 |
14,9 |
33,7 |
0,7 |
18,5 |
18,5 |
-
Результаты расчетов энергетических характеристик тротила:
Таблица 1.2
Характеристика |
Расчетное значение |
; П, кДж/кг |
|
, К |
|
, Дж/кг |
|
, |
|
, |
|
, м/с |
|
, ГПа |
|
, |
|
, |
Гексоген.
Дано: бризантное ВВ – гексоген (CH2NNO2)3 ,формула С3Н6O6N6, теплота образования QВВ = -93,437 кДж/моль (при ω = const); плотность ρ = 1820 кг/м3.
Решение:
-
Химическая формула: С3Н6O6N6
-
Молекулярная масса ВВ μВВ и молярная масса M:
M=
-
Кислородный коэффициент:
Поскольку, кроме того выполняется неравенство (66), то данное ВВ относится к 2-й группе.
-
Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:
2O+3CO+3N2
-
Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:
(а.е.м)
-
Теплота взрывчатого превращения:
-
Эмпирические коэффициенты теплоёмкости:
Температура взрывчатого превращения:
Для ВВ 2-ой группы приближений не проводим, т.к в составе гексогена нет твёрдых веществ.
8.Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:
9.
-
объем газообразных продуктов:
-
удельная газовая постоянная:
-
сила гексогена:
-
средняя удельная теплоемкость ПВП:
-
средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:
-
параметр расширения:
-
Проверка расчета энергетических характеристик:
Теплота взрывчатого превращения:
Тогда
Параметр расширения:
-
Скорость детонации гексогена при k = 3:
k - показатель адиабаты для детонационной волны.
Давление на фронте детонационной волны при k = 3:
-
Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена:
Таблица 2.1 - Результаты:
Вещество |
H2O |
CO2 |
CO |
H2 |
N2 |
C |
% |
17,752 |
16,065 |
27,615 |
0,73 |
37,838 |
0 |
-
Результаты расчетов энергетических характеристик гексогена:
Характеристика |
Расчетное значение |
; П, кДж/кг |
|
, К |
|
, Дж/кг |
|
, |
|
, |
|
, м/с |
|
, ГПа |
|
, |
|
, |