Результаты расчета ТД характеристик базовых систем

3.1. Результаты расчета ТД характеристик базовых систем

За базовую систему взят состав, состоящий из двух компонентов: связки МПВТ-ЛД-70 и алюминия.

Их процентное соотношение:

МПВТ-ЛД-70 – 54.6 масс.%

 Аl – 45.4 масс.%

Составы исследовались с коэффициентом избытка окислителя α=0.247,

который был рассчитан следующим образом.

Обозначим через х - масс.% алюминия в составе, тогда

 (100-х) – масс.% связки.

Таким образом эквивалентная формула топлива будет имеет вид:

Al37.037*хC24.353*(100-x)H45.434*(100-x)O29.031*(100-х)N14.078*(100-х)

Добавки вводились в систему в количестве 1 масс.%.

Также исследовались системы с добавками SnCl2, SiO2, сажа. Данные приведены в таблице 5.

 
Таблица 5. Компонентные составы

В результате расчетов на программе Астра-4 были получены следующие данные, приведенные в таблице 6.

Таблица 6. Состав и термодинамические характеристики продуктов сгорания

Полные результаты термодинамического расчета представлены в Приложении 1.

3.2.Определение энергии активации и предэкспонента

Математическая задача сводится к решению уравнения теплопроводности, которое в безразмерном виде записывается:

Начальные условия: τ=0, θ=, ().

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=1,2591,26 

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

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

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

Энергия активации: Е=21,08 ккал/моль, QK0ср=2,66*кал/г*с.

График 3

Похожие работы

Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

Скачать

168411

65

7

... вторичным продуктом целлюлозо-бумажной промышленности при получении талловой канифоли методом ректификации таллового масла /37/. 1.5    Исследование таллового масла в качестве заменителя более дорогих технологических добавок На современном этапе рыночных отношений в России проблемы, связанные с разработкой научных основ производства и технологии оформления процессов, а также ассортимента ...

Общая и неорганическая химия

Скачать

442397

6

13

... с кислородом, восстановлением - отнятие кислорода. С введением в химию электронных представлений понятие окислительно-восстановительных реакций было распространено на реакции, в которых кислород не участвует. В неорганической химии окислительно-восстановительные реакции (ОВР) формально могут рассматриваться как перемещение электронов от атома одного реагента (восстановителя) к атому другого ( ...

Развитие, становление и основные аспекты фармации

Скачать

506268

0

1

... и, конечно же, за многими другими, которые будут получены, — будущее. В этом направлении и работают многие НИИ и исследователи. Аспекты поиска новых лекарств, изыскание новых лекарственных веществ состоит из трех основных этапов: химический синтез, установление фармакологической активности и безвредности (токсичности). Такая стратегия поиска с большой затратой времени, реактивов, животных, труда ...

Реконструкция предприятия по производству глиняного кирпича

Скачать

152188

35

13

... 4280 tОБЖ=1000оС СО, NО2, СН4 5 Повышение уровня шума оказывает вредное воздействие на организм человека. Производственные процессы на предприятии в разрабатываемом проекте сопровождаются шумом, непревышающим установленные нормы. Контроль шумового воздействия на производстве осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и СН 3223-85 «Санитарные нормы ...