Почему порох взрывается в замкнутом объеме и нет на открытом воздухе

[ТоптуновПотапов]

09.11.2023 в 22:03, podlyinarod сказал:

В изотермических условиях - не увеличивается, но температура примерно та же самая, а на интенсивность теплопереноса на твердую (несгоревшую) фазу влияет в основном давление, поэтому я для упрощения написал про зависимость только от давления. Так-то конечно, зависит и от Т, при стрельбе приходится брать поправки на исходную температуру заряда.

 

Па-азвольте нэ сагласитися, таварисч! Степенная функция там, аднака!

 

Конечно там зависимость, в строгом смысле, далека от линейной. А зависит от хреновой горы факторов. Более того, существуют катализаторы, которые показатель степени "ню" в определенном интервале давлений делают отрицательным и скорость горения не только не увеличивается с ростом давления, но и наоборот - уменьшается. 

в Рамках этого топика нет надобности лезть в химию, технологию и процессы при горении специальных видов порохов. Для традиционных пироксилиновых зависимость весьма простая V=bP^а. Р - давление, b - константа зависящая только от марки пороха (единицы),  а - для порохов  = от 0 до 1. Если показатель степени больше 1 - порох увеличивает скорость не линейно. такие пороха не находят применения ибо горят с ускорением, что, очевидно, переводит горение в детонацию.  степенная, да, но степень меньше 1. Обычно 0,5-0,7

[podlyinarod]

09.11.2023 в 22:13, ТоптуновПотапов сказал:

катализаторы, которые показатель степени "ню" в определенном интервале давлений делают отрицательным и скорость горения не только не увеличивается с ростом давления, но и наоборот - уменьшается

Охренеть, я не знал. ? Теперь понятно, как делают высокостабильные выстрелы для орудий и винтовок. Всегда было интересно, как, потому что при высокой зависимости скорости от давления малое изменение количества пороха и объёма каморы приводит к большим изменениям итогового импульса снаряда.

 

09.11.2023 в 22:13, ТоптуновПотапов сказал:

такие пороха не находят применения ибо горят с ускорением, что, очевидно, переводит горение в детонацию.

Не очевидно, зависит от сопротивления истечению газов из сосуда. В открытой банке и порох с показателем больше 1 вполне спокойно горит. Да и если показатель менее - это не превращает зависимость в линейную.

[aversun]

10.11.2023 в 04:59, Shizuma Eiku сказал:

...которая образовалась в результате взрыва, но не горения пороха.

Чушь

[Shizuma Eiku]

В 09.11.2023 в 22:18, podlyinarod сказал:

Всегда было интересно, как, потому что при высокой зависимости скорости от давления малое изменение количества пороха и объёма каморы приводит к большим изменениям итогового импульса снаряда.

Пуля разгоняется на протяжении всего движения по стволу, а не только в гильзе во время выстрела. Существовал советский специальный патрон СП-4 для бесшумного оружия, в нем пуля была утоплена в гильзе а за ней находился поршень. При воспламенении пороха давление толкало поршень и пулю, причем пуля вылетала из гильзы и двигалась дальше под действием импульса, а поршень застревал в дульной части гильзы и закупоривал пороховые газы в ней, чтобы они не выходили и не создавали обычный шум. Т.о. у пули не было обычного разгона в стволе под действием пороховых газов, а само действие пороховых газов происходило только в гильзе. В результате 9.65г пуля разгонялась до непостоянных 135-200 м/сек, что соответствовало револьверам 19-го века, но очень далеко от современного оружия. Т.е. дальнейший разгон пули в стволе, помимо пикового давления в гильзе, имеет большое значение. В случае патронов для длинноствольного огнестрельного оружия, например, винтовочно-пулеметных патронов, крупный пороховой заряд изготавливается так, чтобы горение пороха продолжалось во время движения пули в стволе, чтобы по максимуму использовать энергию пороха.

В 09.11.2023 в 22:18, podlyinarod сказал:

В открытой банке и порох с показателем больше 1 вполне спокойно горит. Да и если показатель менее - это не превращает зависимость в линейную.

В открытой банке любой порох сгорит примерно одинаково, хоть прогрессивный, хоть дегрессивный.

В 09.11.2023 в 22:13, ТоптуновПотапов сказал:

такие пороха не находят применения ибо горят с ускорением, что, очевидно, переводит горение в детонацию.

А на фотографии пороха с мелкими каналами он разве не прогрессивный, не горящий с ускорением?

В 09.11.2023 в 19:41, ТоптуновПотапов сказал:

[ТоптуновПотапов]

09.11.2023 в 23:29, Shizuma Eiku сказал:

 

А на фотографии пороха с мелкими каналами он разве не прогрессивный, не горящий с ускорением?

По каналам - прогрессивное горение, по наружной поверхности дегрессивное.  После воспламенения наружные слои, сгорая, уменьшают площадь горения, а каналы разгораются и площадь горения в каналах растёт. Одно другое компенсирует в различной степени, но в целом массовая скорость выравнивается (+-).  Можно всё детально посчитать, вопрос нужны ли эти выкладки тут?

 

09.11.2023 в 22:18, podlyinarod сказал:

Охренеть, я не знал. ? Теперь понятно, как делают высокостабильные выстрелы для орудий и винтовок. Всегда было интересно, как, потому что при высокой зависимости скорости от давления малое изменение количества пороха и объёма каморы приводит к большим изменениям итогового импульса снаряда.

 

Не очевидно, зависит от сопротивления истечению газов из сосуда. В открытой банке и порох с показателем больше 1 вполне спокойно горит. Да и если показатель менее - это не превращает зависимость в линейную.

Совершенно очевидно.

 

Уравнение Бернулли для истечения газа. V = (2*(P-P0)/ρ)^0.5 Разглядывая уравнения с разных сторон, применяя математическую логику, видно, что истечение газа пропорционально корню из давления. А газоприход пропорционален давлению в степени ν. Для порохов с коэффициентом ν более единицы равновесие между исчечением из полузамкнутого обьема (газорасход) и газоприходом достигнуто не может быть принципиально, потому что газоприход с ростом давления растет быстрее, чем растет газорасход. Наступает классическое ПГД - преход горения в детонацию.

[ruso16]

В 08.11.2023 в 16:32, koliakrasnoff сказал:

Уважаемые участники! Известно, что если поджечь порох он в лучшем случае "пшикнет". На ютубе есть ролик, где соломка из пороха, извлеченная из гильзы, горит тупо как бумага. А вот в замкнутом объеме порох нехило взрывается (но без фанатизма, все-таки это метательное ВВ).
Почему так? Под давлением реакция идет быстрее? Как это свойство правильно называется?

Во первых, какой порох? Черный, кордит, одно-,двух- или трехосновной? Каое количество, и чем подожжен? Дымный порох хорошо взрывается после нескольких килограммов, например.

[podlyinarod]

10.11.2023 в 13:35, ТоптуновПотапов сказал:

Совершенно очевидно.

 

Уравнение Бернулли для истечения газа. V = (2*(P-P0)/ρ)^0.5 Разглядывая уравнения с разных сторон, применяя математическую логику, видно, что истечение газа пропорционально корню из давления. А газоприход пропорционален давлению в степени ν. Для порохов с коэффициентом ν более единицы равновесие между исчечением из полузамкнутого обьема (газорасход) и газоприходом достигнуто не может быть принципиально, потому что газоприход с ростом давления растет быстрее, чем растет газорасход. Наступает классическое ПГД - преход горения в детонацию.

Для меня совершенно очевидно, что с математикой у вас не очень. Если бы первое уравнение писалось как V = (2P/ρ)^0.5 (то есть, если бы у нас на планете был вакуум) - я бы согласился, и то - критическая степень была бы равна не 1, а 0,5.

А поскольку у нас V = (2*(P-P0)/ρ)^0.5=K*P^ν , "очевидно", что правая часть может начать расти быстрее левой только после роста избыточного давления до некоторой величины. Проще говоря, в открытой чашке можно спалить даже порох со степенью ν=2, не сильно опасаясь взрыва.

Изменено 10 Ноября, 2023 в 14:42 пользователем podlyinarod

[ТоптуновПотапов]

10.11.2023 в 17:40, podlyinarod сказал:

Для меня совершенно очевидно, что с математикой у вас не очень. Если бы первое уравнение писалось как V = (2P/ρ)^0.5 (то есть, если бы у нас на планете был вакуум) - я бы согласился, и то - критическая степень была бы равна не 1, а 0,5.

А поскольку у нас V = (2*(P-P0)/ρ)^0.5=K*P^ν , "очевидно", что правая часть может начать расти быстрее левой только после роста избыточного давления до некоторой величины. Проще говоря, в открытой чашке можно спалить даже порох со степенью ν=2, не сильно опасаясь взрыва.

Полностью с этим утверждением согласен. В открытом сосуде можно при атмосферном давлении жечь любой порох, не сильно опасаясь взрыва, проблемы начинаются если сосуд не похож на открытую чашу, а похож, к примеру, на пушечное ядро. Тут уже показатель степени решает.