Теория горения и взрыва
Расчет параметров продуктов детонации в начальный момент отражения от абсолютно жесткой стенки. Определение параметров в плоскости Жуге, продуктов детонации при отражении от ударника. Расчет параметров в области покоя и по линейным ударным адиабатам.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.12.2016 |
| Размер файла | 326,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Балтийский Государственный Технический Университет
«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова
Контрольная работа
«Теория горения и взрыва»
Санкт-Петербург
1. Расчёт параметров в области покоя
Заряд ВВ толщиной ? (мм), расположенный в вакуум-камере и ограниченный с одной стороны жесткой стенкой, а с другой - металлической пластиной д (мм). В результате взрыва соударяется с поверхностью металла 1 преграды, расположенной параллельно заряду на расстоянии более 4д от поверхности метаемой пластины.
Требуется:
1. Построить графики распределения параметров px, Ux, сx, Cx после взрыва в продуктах детонации по координате х в момент времени t=?/2Dн.
2. Рассчитать начальные параметры px, Ux, сx, Cx в момент отражения детонационной волны от жесткой стенки и металлической пластины. Результаты сравнить.
3. Рассчитать начальные параметры ударных волн, образующихся при соударении пластины с биметаллической преградой в акустическом приближении, по линейным адиабатам и по ударным адиабатам в форме Тэта. Результаты сравнить.
Рисунок 1 - заряд ВВ.
1 - жесткая стенка;
2 - алюминиевая пластина;
3 - преграда.
Таблица 1 - исходные данные для расчета.
|
Параметры заряда |
Ударник |
Преграда |
||||||
|
ВВ |
с0, г/см3 |
Dн, м/с |
?, мм |
Материал |
д, мм |
Слой 1 |
Слой 2 |
|
|
6ЖВ |
1 |
4150 |
35 |
Алюминий |
5 |
свинец |
сталь |
Таблица 2 - Константы адиабат ударного сжатия.
|
Материал |
C0, м/с |
с0, г/см3 |
А, ГПа |
m |
а, м/с |
л |
|
|
Сталь |
5850 |
7,85 |
21,5 |
5,5 |
3880 |
1,580 |
|
|
Алюминий |
6260 |
2,71 |
19,7 |
4,2 |
5330 |
1,338 |
|
|
Свинец |
2029 |
11,34 |
8,6 |
5,3 |
2580 |
1,517 |
Построение графиков распределения параметров px, Ux, сx, Cx после взрыва в продуктах
Показатель политропы:
Скорость продуктов детонации (далее ПД):
Давление во фронте детонационной волны (далее ДВ):
Плотность ПД:
Скорость звука в области покоя:
Из уравнения политропы следует:
Выразим отношение давлений в области покоя и во фронте ДВ через соответствующие плотности в (1) с последующей подстановкой в (4):
СН = 2949 м/с
Конечное выражение для плотности ПД в области покоя:
кг/м3
Конечное выражение для давления в области покоя:
Рисунок 2 - График распределения параметров С, U после взрыва в продуктах детонации по координате x/t в момент времени
Рисунок 3 - График распределения параметров p, с после взрыва в продуктах детонации по координате x/t в момент времени
2. Расчёт параметров продуктов детонации в начальный момент отражения от жёсткой стенки и ударника
Расчёт параметров продуктов детонации при отражении от абсолютно жёсткой стенки:
где Р - начальное давление во фронте УВ,
РН - давление во фронте ДВ.
Начальная плотность во фронте УВ:
где сн - плотность во фронте ДВ.
Скорость отражённой УВ:
детонация ударник стенка адиабатам
Расчёт параметров продуктов детонации при отражении от ударника:
где А, m - константы адиабаты ударного сжатия,
су - плотность ударника.
Эта система решается графико-аналитическим способом.
Для решения системы уравнений возьмем произвольное значения Р, подставим в систему и получим значения параметра U. По найденным значениям построим две зависимости и найдем решение в точке их пересечения. Для построения графиков системы уравнений целесообразно построить таблицы 3 и 4.
Таблица 3 - Исходные данные для построения графика, полученные из решения первого уравнения системы
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
|
2.648*103 |
2.142*103 |
1.761*103 |
1.453*103 |
1.194*103 |
969.132 |
769.644 |
589.759 |
Таблица 4 - Исходные данные для построения графика, полученные из решения второго уравнения системы
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
|
65.763 |
129.601 |
191.67 |
252.102 |
311.019 |
368.524 |
424.714 |
479.671 |
Рисунок 4 - График распределения зависимостей UУ и UУВ
Px = 8,6 ГПа
Начальные параметры УВ, образующейся движением ударника
Скорость ударника под действием ПД:
где ш = 6 - коэффициент формы оболочки,
= 2,58 - коэффициент нагружения (количество в.в. на массу оболочки).
Параметры УВ в газе
Скорость звука в невозмущённой среде:
Скорость распространения УВ:
Плотность:
Давление:
3. Расчёт начальных параметров УВ при соударении ударника с биметаллической преградой
Расчёт параметров УВ в акустическом приближении:
Массовая скорость ударника:
1427,55 м/с,
где - плотность материала ударника и первой пластины биметаллической преграды,
СУ, СПП - скорость звука в материале ударника и первой пластины биметаллической преграды.
Массовая скорость первой пластины:
1052,55 м/с
Давление соударения:
24,22 Гпа
PУ =24217814,73 Па, PПП = 24217975,59 Па
Линейная адиабата для пластин имеет вид:
, где
a, b - константы адиабат ударного сжатия,
D - скорость УВ,
U - массовая скорость.
Система уравнений:
;
;
;
;
;
;
Зависимости массовой скорости ударника и первой пластины биметаллической преграды от давления:
где Ау, АПП, mу, mпп - константы адиабат ударного сжатия для ударника и первой пластины биметаллической преграды.
Выражение замыкающее систему:
U= UУ + UПП
Таблица 5 - Данные для построения графика
|
Рх, ГПа |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
|
|
UУ, м/с |
533,473 |
688,598 |
835,45 |
975,216 |
1109 |
1237 |
1560 |
1880 |
|
|
UПП, м/с |
316,716 |
400,992 |
478,96 |
551,883 |
620,652 |
685,925 |
948,202 |
1007,875 |
|
|
UУ + UПП, м/с |
850,189 |
1089,59 |
1314,41 |
1527,099 |
1729,652 |
1922,925 |
2508,202 |
2987,875 |
Рисунок 5 - график адиабат ударного сжатия
Px = 33,36 Гпа
UУ = 1610 м/с
UПП = 874 м/с
Таблица 6 - Сравнение параметров, рассчитанных разными способами
|
Параметр Способ |
Акустического приближения |
Адиабата в форме Тэта |
Линейные адиабаты |
|
|
Давление, ГПа |
24,22 |
33,36 |
34,47 |
|
|
Массовая скорость ударника, м/с |
1594,47 |
1610 |
1679 |
|
|
Массовая скорость 1-ой пластины, м/с |
1175,61 |
874 |
801 |
4. Расчёт параметров УВ во второй пластине биметаллической преграды
Расчёт параметров продуктов детонации при отражении от абсолютно низкоплотной преграды.
Запишем уравнения ударных адиабат в форме Тэта для первой и второй пластины биметаллической преграды:
Таблица 7 - Данные для построения графика
|
Рх, ГПа |
3 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
24 |
|
|
UПП, м/с |
120,511 |
316,716 |
400,992 |
478,96 |
551,883 |
620,652 |
685,925 |
|
|
UВП, м/с |
94,706 |
265,748 |
344,129 |
418,697 |
489,964 |
558,338 |
624,153 |
|
|
Uз |
807,875 |
685,925 |
620,652 |
551,883 |
478,96 |
400,992 |
316,716 |
Рисунок 6 - график УВ в первой, второй пластинах и зеркальная адиабата
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Начальные параметры ударной волны, образующейся движением пластины. Параметры воздуха на фронте ударной волны в момент подхода волны к преграде. Расчет параметров продуктов детонации в начальный момент отражения от жесткой стенки и металлической пластины.
курсовая работа [434,5 K], добавлен 20.09.2011Основные положения и исходные данные теории детонации Михельсона. Расчет температуры зажигания от раскаленных микротел. Нормальная скорость горения, скорость детонации и концентрация вещества. Неразрывность потока, скорость диффузии и закон импульсов.
контрольная работа [274,8 K], добавлен 24.08.2012Физико–химические основы горения и взрыва. Тепловая, цепная и диффузная теории горения веществ, взрывчатые вещества. Свойства твердых топлив и продуктов сгорания, термодинамические свойства продуктов сгорания. Виды пламени и скорость его распространения.
курс лекций [1,7 M], добавлен 05.01.2013Влияние канального эффекта на скорость детонации шпурового заряда ВВ в зависимости от скорости распространения ударной волны по радиальному зазору между стенкой шпура и боковой поверхностью патронов ВВ. Определение оптимальных параметров заряжания ВВ.
статья [643,9 K], добавлен 28.07.2012Расчет параметров потоков продуктов сгорания и пароводяной среды, геометрических характеристик поверхностей нагрева, тепловой изоляции экономайзера. Проверка значений газодинамических сопротивлений. Определение изменения температуры по высоте стенки.
курсовая работа [124,3 K], добавлен 25.12.2013Расчет объемов и энтальпий воздуха, а также продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котлоагрегата. Определение параметров теплообмена в топке. Порядок и методика расчета водяного экономайзера, аэродинамических параметров. Невязка теплового баланса.
курсовая работа [220,1 K], добавлен 04.06.2014Характеристика результатов исследований нестационарной детонации взрывчатых веществ в зарядах конечного диаметра. Определение зависимости скорости неидеальной детонации взрывчатых веществ от их плотности и диаметра заряда на основе октогена и гексогена.
статья [115,4 K], добавлен 22.11.2016Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.
курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011Расчет параметров теплообменивающихся сред по участкам. Обзор основных параметров змеевиковой поверхности. Выбор материалов, конструктивных размеров. Распределение трубок по слоям навивки. Определение параметров кипящей среды и коэффициентов теплоотдачи.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.08.2012- Определение эффективности действия ударника по преграде и его рациональных конструктивных параметров
Определение рациональных конструктивных параметров кумулятивного снаряда. Расчет изменения скорости схлопывания кумулятивной облицовки, изменения угла схлопывания, скорости элементов кумулятивной струи, изменения диаметра и глубины отверстия в преграде.
контрольная работа [538,8 K], добавлен 04.09.2010 Определение основных электрических величин. Расчет размеров трансформатора и его обмоток. Определение параметров короткого замыкания. Окончательный расчет магнитной системы и параметров холостого хода. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2011Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Определение геометрических параметров магнитной системы. Расчет параметров трансформатора типа ТМ-250/6 при различных значениях коэффициента загрузки. Параметры короткого замыкания.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 23.02.2013Расчет слаботочных контактов и электромагнита. Определение основных размеров и параметров электромагнита, магнитопровода и катушки. Вычисление и приведение действующих сил. Расчет параметров пружин. Согласование тяговой и механической характеристик.
курсовая работа [121,3 K], добавлен 04.09.2012Определение допустимых электромагнитных нагрузок и выбор главных размеров двигателя. Расчет тока холостого хода, параметров обмотки и зубцовой зоны статора. Расчет магнитной цепи. Определение параметров и характеристик при малых и больших скольжениях.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2015Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014Расчет основных размеров и массы трансформатора. Определение испытательных напряжений обмоток и параметров холостого хода. Выбор марки, толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе. Расчет параметров короткого замыкания.
курсовая работа [812,3 K], добавлен 20.03.2015Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.
курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015Составление схемы замещения электропередачи и определение ее параметров. Определение волнового сопротивления. Определение радиуса расщепления фазы. Отыскание границ области по ограничениям на радиус провода. Расчеты режима работы электропередачи.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 31.08.2011Описание котельного агрегата ГМ-50–1, газового и пароводяного тракта. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания для заданного топлива. Определение параметров баланса, топки, фестона котельного агрегата, принципы распределения теплоты.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 30.03.2015Расчет мощности подстанции, а также ее главных параметров. Вычисление максимальных рабочих токов. Определение токов короткого замыкания. Тепловые импульсы для характерных точек. Выбор токоведущих частей. Расчет необходимых изоляторов и их обоснование.
контрольная работа [402,9 K], добавлен 12.05.2015
