CC BY
21
УДК 662
B. Н. Александров, Б. Д. Диновецкий, П. О. Сафронов,
C. А Скупко, А. В. Косточко
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
Ключевые слова: тепловые потери, манометрические испытания.
Предложена методика экспериментального определения тепловых потерь при сжигании порохов в манометрических бомбах. Проведено сравнение тепловых потерь, определенных экспериментально и расчетами по методике Мюраура.
Keywords: heat loss, manometric tests.
The method of experimental determination of the heat losses from the combustion of gunpowder in a manometric bomb. A comparison of thermal loss experimentally determined and calculations as described Myuraura.
При решении ряда задач внутренней баллистики ствольных систем и при экспериментальных исследованиях
закономерностей горения порохов /1, 2/ необходим учёт тепловых потерь в стенки конструкций. В статье предлагается методика экспериментального определения тепловых потерь при сжигании пороха в манометрических бомбах. Для определения плотности теплового потока к стенкам бомбы измеряется температура поверхности полуограниченного тела стержневой термопарой.
Экспериментально на лучевой установке /3,4/, площадь равномерного облучения которой 4,5x6,2 см, максимальная плотность теплового потока 1260 кДж/м с, при одновременном определении плотности теплового потока с помощью стержневой термопары и микрокалориметра и сравнении результатов определён поправочный коэффициент, на который необходимо умножать показания стержневой термопары.
Экспериментальное определение тепловых потерь производилось в манометрических бомбах, свободные объёмы которых 27 и 1500 см . конструкция первой позволяла размещать стержневые термопары по одной в торцевой и боковой поверхностях , конструкция второй- одну в торце и три в боковой поверхности равномерно по длине канала бомбы.
При разных плотностях заряжания сжигались пороха НДТ-3 18/1 тр и ПП 14/7. Расчётное максимальное давление воспламенителя (ДРП-2) 5 МПа.
Результаты испытаний приведены в
таблице, где ^ т и ^ б среднеинтегральные значения плотностей тепловых потоков за время горения порохов к торцевым и боковым поверхностям манометрических бомб соответственно, 0пот-тепловые потери, рп0т/ш1руж- отношение тепловых потерь к энергии выделившейся при горении пороха, ДРтах /Ртах- отношение, учитывающее тепловые потери при горении пороха в манометрических бомбах, рассчитываемое по методу Мюраура.
Таблица 1 - Результаты испытаний по определению тепловых потерь при горении порохов в манометрических бомбах
Марка Vo, А, кг/см 4 т-10"1, q в-10"1, Qnoj10-1, Qno-r/miQvjK, APmax /P '1 max? %
пороха см кДж/м с кДж/м с кДж %
0,10 1692 825 147,0 16,25 15,3
27 0,15 2052 1043 139,4 10,27 9,6
НДТ-3 18/1 тр 0,20 2378 1210 130,2 7,18 6,5
0,25 2562 1403 122,7 5,42 4,9
0,10 1403 1202 2734 5,44 4,8
1500 0,15 1574 1315 2283 3,03 2,6
0,20 1620 1495 2057 2,05 1,7
ПП 27 0,15 1926 1281 210,2 14,58 7,6
14/7 0,25 2345 1645 152,0 6,33 4,5
Сравнение тепловых потерь, определённых экспериментально и расчётами по методу Мюраура /5/ показывает, что их значения в первом случае больше чем во втором. Для НДТ-3 18/1 тр ДРтах /Ртах в бомбе свободный объём которой 27 см3, в рассматриваемом диапазоне изменения плотности заряжания занижены по сравнению с определёнными экспериментально на 6-9%. В бомбе, объём которой 1500 см3, указанное значение на уровне 12-17%.
Для ПП 14/7 значения ДРтах /Ртах занижены по сравнению с полученными экспериментами на 48 и 29% соответственно плотностям заряжания 0,15 и
0.25.кг/м3. Вероятно полученное сравнительно большое различие в значениях теплопотерь, определённых экспериментально и по методу Мюраура для ПП 14/7, обусловлено обстоятельствами горении порохов с узкими каналами.
Литература
1. П.О. Сафронов, Б. Д. Диновецкий, Ю.М. Филиппов, В.Н. Александров, А.В. Косточко Особенности горения нитратцеллюлозных блоков// Вестник КТУ, Казань. 2009. спецвыпуск. С. 85-91.
2. В.Н. Александров, Б.Д. Диновецкий, А.В. Косточко Области существования и характеристики режимов горения пороха при спаде давления//// Вестник КТУ, Казань. 2010. Т13. №10. С. 104-133.
3. Р.Ш. Еналеев, В.А. Матиосов, К.И. Синаев, Б.Д. Диновецкий, Р.Ш. Гайнутдинов. Физика горения и методы её исследования. ЧГУ, 3, (1973)
4. Р.Ш. Гайнутдинов, Р.Ш. Еналеев, В.И. Аверко-Антонович. В. кн. Горение и взрыв. Наука, Москва, 1972.
5. М. Е. Серебряков, Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. М.: Оборонгиз. 1962. 702 с.
© В. Н. Александров - канд. техн. наук, доц. каф. химии и технологии высокомолекулярных соединений КНИТУ, [email protected]; Б. Д. Диновецкий - д-р техн. наук, проф. той же кафедры; П. О. Сафронов - канд. техн. наук, доц. той же кафедры; С. А Скупко - инж. той же кафедры; А. В. Косточко - д-р техн. наук, проф., зав. каф. химии и технологии высокомолекулярных соединений КНИТУ.
© V. N. Alexandrov, m.p., assistant professor of the department of chemistry and technology of high-molecular compounds KNRTU, [email protected]; B. D. Dinovetsky, Doctor of Technical Sciences, professor of chemistry and technology of high-molecular compounds KNRTU; P. O. Safronov, m.p., assistant professor of the department of chemistry and technology of high-molecular compounds KNRTU; S. A. Skupko, engineer of the department of chemistry and technology of high-molecular compounds KNRTU; A. V. Kostochko, Doctor of Technical Sciences, head of the department of chemistry and technology of high-molecular compounds KNRTU.
