Есть ли теоретический верхний предел мощности для химических ВВ?

[Paul_S]

06.10.2023 в 11:03, Выползень сказал:

А вот нет.  Если представить такое вещество, которое не полностью уходит в газ и плохо сжимается,  и может сконцентрировать свою энергию именно в газовой части,  то и этот предел можно превзойти.

В качестве физической аналогии есть рельсотроны,  и ничто не мешает существованию такой конструкции на химическом уровне.

Ничего не понял. Взрыв ВВ - это химическая реакция, т.е, перераспределение химических связей. Соответственно, порядок величины энергии, которая при этом выделяется, определяется энергиями химических связей.

Как это вообще - вещество "может сконцентрировать свою энергию именно в газовой части"? Вещества выбирают, где им концентрировать свою энергию? При чем здесь рельсотроны?

[Ryrik]

В 06.10.2023 в 14:23, shah82 сказал:

теоретический предел по скорости детонации  - 12 км/с

Мне кажется, по скорости предел более "гибкий" т.к. скорость детонации зависит не только от энергетики но еще и от плотности вещества. А ведь существует множество высокоплотных энергонасыщенных веществ типа органических перхлоратов, возможно когда-нибудь получится синтезировать органические перброматы, они должны быть еще более плотными. 

А вот предел по энергетике уже никак не перепрыгнешь.

Изменено 6 Октября, 2023 в 12:00 пользователем Ryrik

[Выползень]

В 06.10.2023 в 14:23, shah82 сказал:

 

как то непонятно, от слова совсем

Рельсотрон разгоняет снаряд, используя ускорение скользящим электрическим импульсом.

Или другой пример : можно взрывать ВВ импульсом нескольких мощных химических лазеров —  тогда можно превзойти энергию связи в ВВ, ведь лазеры тоже на химической энергии работают.

Смысл в концентрации энергии нетепловым способом.

Изменено 6 Октября, 2023 в 12:04 пользователем Выползень

[yatcheh]

06.10.2023 в 14:58, Ryrik сказал:

Мне кажется, по скорости предел более "гибкий" т.к. скорость детонации зависит не только от энергетики но еще и от плотности вещества.

 

Теоретическая скорость детонации ВВ зависит от скорости реакций во фронте волны. Кроме того, адиабатическое сжатие твёрдого вещества должно приводить к закачке энергии, превышающей энергию активации химического превращения. Для ВВ известен эффект переуплотнения. Если, скажем, тетрил спрессовать до плотности выше некоторой критической, он теряет восприимчивость к импульсу детонации (тупо - перестаёт взрываться). С этим связано так же понижение восприимчивости к импульсу детонации ВВ в жидком виде. Скажем, нитрометан "завести" штатным двухступенчатым детонатором с кумулятивной чашкой практически невозможно. А вот если разболтать  в нём 1-2% стеклянных микросфер, его чувствительность повышается в сотни раз. С добавкой микросфер "заводятся" даже такие смеси, как раствор этилендиамина в насыщенном водном растворе нитрата кальция. 

Для запуска реакции при  адиабатическом сжатии вещество должно содержать микровключения в виде газовых полостей, в которых происходит концентрирование ударного воздействия, и температура повышается до тысяч градусов за счёт сжатия газа. В плотном веществе для подобного разогрева в массе надо создать давление совершенно запредельное, которое просто не может поддерживаться энергетикой взрыва для дальнейшего распространения.

Как бы вы не уплотняли ваше ВВ, существует теоретический предел скорости детонации, и оценивается он в 12-15 км/с.

Детонация ВВ - очень непростое явление, тут с мерками школьной физики делать нечего.

 

[chemister2010]

Для монокомпонентных ВВ наиболее приемлемый теоретический предел теплоты взрыва около 8 МДж/кг и скорость детонации 15 км/с. Но все зависит от теории на которой проводят расчеты.

Максимальное энерговыделение на массу всех компонентов имеет реакция горения бериллия в озоне. Более высокоэнергичных я не нашел. Видимо это предел энергии для химических реакций.

[yatcheh]

06.10.2023 в 20:54, chemister2010 сказал:

Для монокомпонентных ВВ наиболее приемлемый теоретический предел теплоты взрыва около 8 МДж/кг и скорость детонации 15 км/с. Но все зависит от теории на которой проводят расчеты.

Максимальное энерговыделение на массу всех компонентов имеет реакция горения бериллия в озоне. Более высокоэнергичных я не нашел. Видимо это предел энергии для химических реакций.

 

Кстати, введение металлов в ВВ повышает скорость и давление детонации. Но не за счёт повышения энергетики (это не со всяким металлом имеет место), а за счёт увеличения роли лучевого переноса энергии.  

[Ryrik]

В 06.10.2023 в 20:54, chemister2010 сказал:

Максимальное энерговыделение на массу всех компонентов имеет реакция горения бериллия в озоне.

Как думаете, реально ли будет приготовить смесь нанопорошка бериллия и жидкого озона хотя бы в микроколичествах?

В 06.10.2023 в 21:08, yatcheh сказал:

а за счёт увеличения роли лучевого переноса энергии

А лучевой перенос это как?

[yatcheh]

06.10.2023 в 21:14, Ryrik сказал:

Как думаете, реально ли будет приготовить смесь нанопорошка бериллия и жидкого озона хотя бы в микроколичествах?

 

Не факт, что это будет суперВВ. Энергетика - энергетикой, но должно быть ещё рабочее тело, а окись бериллия - неважное рабочее тело

[бродяга_]

06.10.2023 в 21:14, Ryrik сказал:

Как думаете, реально ли будет приготовить смесь нанопорошка бериллия и жидкого озона хотя бы в микроколичествах?

как быстро возникает желание от теории перейти к практике...

[yatcheh]

06.10.2023 в 21:14, Ryrik сказал:

А лучевой перенос это как?

 

Раскалённые частицы оксида металла (жидкие или твёрдые) излучают много энергии (гораздо больше, чем газ при той же температуре) и этим излучением разогреваются следующие слои ВВ, вовлекаемые в реакцию взрыва. Альтернативный путь переноса энергии, не связанный с адиабатическим сжатием.