Влияние дисперсности алюминия и каталитических добавок на характеристики горения систем на основе активного горючего-связующего (стр. 4 из 5)

Граничные условия: 1. ξ=0, θ=0, τ 0.

2. ξ→∞,

, τ 0.

Численное решение задачи приводит к соотношению:

где

время задержки зажигания,

начальная температура топлива,

температура нагретого тела,

предэкспонент,

Е–энергия активации,

R– универсальная газовая постоянная.

Из формулы видно, если экспериментальные данные по зажиганию нанести в координатах

= и ,

то экспериментальные точки должны ложиться в прямую, наклон которой определяет эффективную энергию активации, а при известных теплофизических константах (по пересечению с осью ординат) можно определить произведение

.

Расчет теплоемкости исследуемой системы.

Система состояла из активного горючего горючего-связующего и алюминия. В свою очередь связка является сложным веществом. Основными компонентами, входящими в ее состав являются бутилкаучук(80%) и нитроглицерин(20%). Доли остальных компонентов малы. Поэтому мы ими пренебрегаем. Следовательно, получаем:

,

где

–теплоемкость бутилкаучука;

– теплоемкость нитроглицерина. Тогда получаем:

=1,564 .

Исследуемые в данной работе составы состояли из 54,6% связки и 45,4% алюминия. Тогда окончательно получаем теплоемкость исследуемых составов:

0,546*1,564+0,454*0,891=1,259 1,26

Экспериментальные данные и графики.

Эксперимент№1. Исходный состав.

Состав МПВТ–ЛД-70,

АСД-6,

Отвердитель.

Результаты приведены в таблице 7.

Таблица 7 . Экспериментальные и расчетные данные

№	Т, ˚К	tзад.,сек	QK0,кал/моль	ln А	В
1	733	10,5	5,28*	-0,182	136*
2	742	29	1,53*	0,816	135*
3	743	11	3,92*	-0,156	135*
4	747	25,2	1,54*	0,665	134*
5	751	9,9	3,55*	-0,276	133*
6	756	44	0,7*	1,206	132*
7	757	11,8	2,55*	-0,112	132*

Энергия активации: Е=30,44 ккал/моль, QK0ср=2,72*

кал/г*с.

График 1

Эксперимент №2. Исходный состав.

Состав МПВТ–ЛД-70,

Аlex,

Отвердитель.

Результаты приведены в таблице 8.

Таблица 8. Экспериментальные и расчетные данные

№	Т, ˚К	tзад.,сек	tср.,сек	QK0, кал/моль	ln А	В
1	698	10,9	12,6	5,03*	-0,069	143*
2	698	12,9		5,03*	0,099	143*
3	698	14		5,03*	2,122	143*
4	723	11,2	12,05	3,38*	-0,096	138*
5	723	12,9		3,38*	0,045	138*

Энергия активации: Е=19,89 ккал/моль, QK0ср=4,37*

кал/г*с.

График 2

Эксперимент№3. Влияние каталитической добавки Si

на зажигание топливной системы.

Состав МПВТ–ЛД-70,

АСД-6,

SiO2,

Отвердитель.

Результаты приведены в таблице 9.

Таблица 9. Экспериментальные и расчетные данные

№	Т, ˚К	tзад.,сек	tср.,сек	QK0,кал/моль	ln А	В
1	741	26,7	25,45	2,75*	0,67	135*
2	741	24,2			0,572	135*
3	748	21,1	22,7	2,71*	0,435	134*
4	748	26,8			0,661	134*
5	748	20,2			0,378	134*
6	755	23,7	23,7	2,3*	0,525	132*

Энергия активации: Е=21,08 ккал/моль, QK0ср=2,66*

кал/г*с.

График 3

3.3. Определение стационарной скорости горения

В этом параграфе приведены характеристики исследованных партий образцов, а именно масса (с бронировкой(2) и без(1)), высота, диаметр (с бронировкой и без), плотность, время горения, скорость. Стационарная скорость горения вычислялась при доверительной вероятности 0,95 и коэффициенте Стьюдента 12,706.

Состав №1: МПВТ–ЛД-70, АСД-6, SiO2, отвердитель.

Результаты приведены в таблице 10.

Таблица 10. Характеристики образцов

№	,г	,мм	,мм	,г	,мм	,мм	,г/	t,с	,мм/с
1	3,38	24	10	3,59	24,5	10	1,79	17,68	1,39
2	3,49	25	10	3,7	25,5	10	1,79	17,43	1,46

1,79 г/ , 1,42±0,44 мм/с.