Газодинамические условия устойчивого горения.

m₁ – газоприток

m₂ – газоотвод

s = 1

m n <1 m n =1 m n >1

m₂ В>К m₁ II m₁ II m₁ I

m₂ m₂

m₁ B<K^/ m₁ I

P P P

P₀ P₀ P₀

1 – устойчивое горение

2- неустойчивое горение

Линия газоотвода m₂ в зависимости от давления имеет следующий вид: при Р=Р₀ газоотвод равен 0, дальше он растет по кривой, а с давлением в 2 раза большем начального отвод становится пропорциональным Рm₂ = KP

K – постоянная зависящая от температуры, плотности и теплоемкости газов.

В случае 2

могут реализовываться два случая, когда:

1.В<K, т.е. линия газоприхода пересекает линию газоотвода и горение будет устойчивым

2.B>K будет непрерывно расти, что в соответствующих условиях может привести к процессу детонации.

Т.о. возможность устойчивого горения при данном давлении определяется соотношением между скоростью горения, а точнее газообразования и скоростью отвода газов, а более точно соотношением между скоростью роста газоприхода и скоростью роста газоотвода с давлением. Граница устойчивого и газодинамически неустойчивого горения определяется условием B=K; m₁ = m₂. Значения К из газодинамики определяется следующим выражением

- сечение отверстия для выхода газа,

при этом

k = 1,41 (СО, N₂)

= 0.484

Рассчитаем К для различных ВВ, приняв для простоты, что температура газов Т_г = 2730 К, плотность = 1,25*10^-3. К = 7,4 (гсм²/с)/(кг/см²). Сравним значения В для различных ВВ с К

Т.о. у БВВ величина В в 50 – 200 раз меньше, чем К, поэтому потенциально эти вещества должны гореть устойчиво. У ИВВ В велика, что приводит к увеличению между газопритоком и газоотводом. Следовательно различие в поведении ИВВ и БВВ обусловлено тем, что у ИВВ уже при атмосферном давлении скорость горения настолько велика, что скорость газопритока сразу становится больше скорости газоотвода. Давление в системе поднимается, газы прорываются вглубь заряда, фронт го/рения увеличивается, скорость горения растет и горение мгновенно переходит в детонацию. Кроме того ИВВ легко дробятся и идет горение пылевоздушной смеси.