Аддитивный принцип расчета параметров детонации индивидуальных ВВ и их смесей

Для плотности ВВ :

• Детонационное давление:
• Скорость продуктов детонации на задней границе зоны химической реакции:
• Скорость звука в продуктах детонации в зоне химической реакции:
• Плотность среды на задней границе зоны химической реакции:
• Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:

11. Результаты расчётов параметров детонации гексогена для заданных исходных плотностей заряда ВВ:

Параметр	Плотность заряда ВВ
	1,60	1,50	1,40
Скорость детонации	8000	7640	7280
Показатель политропы	2,647	2,607	2,567
Детонационное давление:	28,080	24,275	20,803
Скорость продуктов детонации  на задней границе зоны химической реакции:	2194	2118	2041
Скорость звука в продуктах  детонации в зоне химической реакции:	5806	5522	5239
Плотность среды на задней границе  зоны химической реакции:	2,205	2,075	1,945
Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:	0,454	0,482	0,514

Расчёт  параметров детонации Эдна при плотностях:

1. Исходные данные:

• Химическая и структурная формула ЭДНА –O₂NNHCH₂CH₂NHNO₂;

• Плотность монокристалла (удельный вес) ВВ ;
• Плотности зарядов ВВ, для которых требуется рассчитать параметры детонации :

2. Расчёт молекулярной массы Эдна :

;

3. Расчёт кислородного коэффициента:

4. Расчёт содержания (доли) водорода в составе Эдна:

.

5. Расчёт суммы вкладов на основе анализа структурной формулы Эдна (выделение групп атомов и отдельных атомов, и определение связей между ними):

 

Группы	Fi	к-во	Связи	Ni	к-во
N02	175.8	2	С-С	13.4	1
CH2	1,6	2	N-N	27	2
СN	2	2	С-N	4.4	2

 

 

            

 

Σ = 585.5

 

 

6. Расчёт скорости детонации, соответствующей плотности монокристалла:

7. Определение коэффициента согласования (энергетического коэффициента) по формуле:

где:

8. Расчёт скорости детонации  для заданных значений плотностей ВВ по формуле:

ρ₀₁=1,4 г/см³:

;

ρ₀₂=1,5 г/см³:

;

ρ₀₃=1,6 г/см³:

;

 

 

9. Расчёт показателя политропы ПВП (продуктов взрывчатого превращения) по формуле:

где:

 – показатель политропы  при плотности ВВ –  ;

 – показатель политропы  при плотности ВВ – 

Этот показатель политропы определяется по корреляционной зависимости:

где:

10. Определение параметров среды в точке Жуге (точка Жуге на графиках, иллюстрирующих изменение параметров среды вдоль оси, направленной радиально из центра детонации, соответствует окончанию химической реакции взрывчатого превращения – детонации):
• Детонационное давление:
• Скорость продуктов детонации на задней границе зоны химической реакции:
• Скорость звука в продуктах детонации:
• Плотность среды на задней границе зоны химической реакции:
• Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:

Расчёты производятся при заданных вариантах плотностей ВВ .

Для плотности ВВ :

• Детонационное давление:
• Скорость продуктов детонации на задней границе зоны химической реакции:
• Скорость звука в продуктах детонации в зоне химической реакции:
• Плотность среды на задней границе зоны химической реакции:
• Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:

Для плотности ВВ :

• Детонационное давление:
• Скорость продуктов детонации на задней границе зоны химической реакции:
• Скорость звука в продуктах детонации в зоне химической реакции:
• Плотность среды на задней границе зоны химической реакции:
• Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:

Для плотности ВВ :

• Детонационное давление:
• Скорость продуктов детонации на задней границе зоны химической реакции:
• Скорость звука в продуктах детонации в зоне химической реакции:
• Плотность среды на задней границе зоны химической реакции:
• Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Результаты расчётов параметров детонации Эдна для заданных исходных плотностей заряда ВВ:

Параметр	Плотность заряда ВВ
	1,50	1,40	1,60
Скорость детонации	6451	6053	6656
Показатель политропы	2,402	2,362	2,745
Детонационное давление:	18,350	15,260	20.0
Скорость продуктов детонации  на задней границе зоны химической реакции:	1896	1800	1909
Скорость звука в продуктах  детонации в зоне химической реакции:	4555	4253	4953
Плотность среды на задней границе  зоны химической реакции:	2,124	1,993	2,86
Удельный объём среды на задней границе зоны химической реакции:	0,471	0,502	0,3

 

Таблица 1

ВВ	Dρ0, км/с	pн, ГПа	Uн м/с	Сн, м/с	nρ	ρ н, г/см3	W см3/г
Тротил ρ01=1,6 г/см3	6940	20,538	1850	5090	2,752	2,181	0,458
ρ02=1,5 г/см3	6660	17,925	1800	4860	2,712	2,053	0,487
ρ03=1,4 г/см3	6390	15,568	1740	4650	2,767	1,924	0,52
Гексоген ρ01=1,6 г/см3	8000	28,080	2194	5806	2,647	2,205	0,454
ρ02=1,5 г/см3	7640	24,275	2118	5522	2,607	2,075	0,482
ρ03=1,4 г/см3	7280	20,803	2041	5239	2,567	1,945	0,514
Эдна ρ01=1,5 г/см3	6451	18,350	1896	4555	2,402	2,124	0,471
ρ02=1,4 г/см3	6053	15,260	1800	4253	2,362	1,993	0,502
ρ03=1,6 г/см3	5656	12,52	1703	3953	2,322	1,83	0,565

 

На основании  таблицы 1 можно сделать вывод, что  самым мощным ВВ из представленных является гексоген, Эдна по характеристикам приближен к тротилу.

 

 

 

Расчёт параметров детонации  одного килограмма смеси тротила и гексогена марки ТГ-20 (содержание тротила в смеси – 20%, гексогена – 80%) при плотностях:

1. Исходные данные:

• Химические и структурные формулы взрывчатых веществ:

 

 

«ВВ1»  – тротил

 

«ВВ2» – гексоген

;

• Плотности монокристаллов (удельные веса) взрывчатого вещества «ВВ1» – и взрывчатого вещества «ВВ2» – ;
• Массы взрывчатого вещества «ВВ1» – и взрывчатого вещества «ВВ2» – ;
• Плотности зарядов смеси ВВ – , для которых требуется рассчитать параметры детонации:

2. Расчёт молекулярной массы взрывчатого вещества «ВВ1» – и взрывчатого вещества «ВВ2» – на основании химических формул ВВ.

;

3. Расчёт кислородного коэффициента взрывчатого вещества «ВВ1» и взрывчатого вещества «ВВ2» по формуле:

4. Расчёт содержания (доли) водорода в составе взрывчатого вещества «ВВ1» и взрывчатого вещества «ВВ2» по формуле:

5. Расчёт количества молей взрывчатого вещества «ВВ1» и взрывчатого вещества «ВВ2» в 1000г смеси.

6. Расчёт плотности «монокристалла смеси» отнесённой к 1000г смеси:

7. Расчёт удельного объёма смеси:

8. Расчёт суммы вкладов групп и связей взрывчатого вещества «ВВ1» – , и взрывчатого вещества «ВВ2» – в соответствии со структурными формулами с учётом значений кислородного коэффициента и доли водорода в составе ВВ.