Detonation velocity and energetic potential of low density explosive charges

• Autorzy: Maranda Andrzej , Papliński Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0244

Warianty tytułu

PL

Prędkości detonacji i potencjały energetyczne ładunków o obniżonej gęstości właściwej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, the employment and energetic performance of explosive charges of low detonation velocity is considered. Explosives based on ammonium nitrate were investigated. Energetic performance was enhanced by the addition of aluminium powder. Detonation velocity adjustment was attained by the introduction of inert additives, glass balloons or SiO2 in colloidal form. Detonation velocity changes in the range of 1700 down to 900 m/s were observed. Thermodynamic analysis of the energetic effectiveness of the investigated explosives was carried out. It was found that the heat of explosion of explosive mixtures containing 3% or 6% of powdered aluminium reaches 2.2 and 3.1 MJ/kg, respectively. The obtained results confirm that the investigated explosive charges may be successfully implemented in practical applications in which the magnitude of the detonation velocity is to be controlled.

PL

W pracy rozpatrzone zostały zagadnienia efektywności energetycznej ładunków wybuchowych o obniżonej prędkości detonacji. Rozpatrywano materiały wybuchowe na bazie saletry amonowej, wydatek energetyczny był modyfikowany dodatkiem proszku aluminium. Prędkość detonacji badanych materiałów wybuchowych regulowana była inercyjnym dodatkiem mikrosfer szklanych lub SiO2 w formie koloidalnej. Uzyskano zmianę prędkości detonacji w zakresie od 1700 do 900 m/s. Przeprowadzono analizy termodynamiczne w celu określenia efektywności energetycznej badanych materiałów wybuchowych. Stwierdzono, że w przypadku materiałów zawierających 3% i 6% proszku aluminium osiągane ciepło wybuchu jest odpowiednio rzędu 2,2 i 3,1 MJ/kg. Potwierdza to możliwość praktycznego zastosowania ładunków badanych materiałów wybuchowych w przypadku, gdy zachodzi potrzeba sterowania prędkością detonacji.

Słowa kluczowe

EN

low-detonation-velocity explosives; aluminised explosives; heat of explosion

PL

materiały o obniżonej prędkości detonacji; aluminizowane materiały wybuchowe; ciepło wybuchu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 15
• Strony: 97--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Maranda Andrzej

• Łukasiewicz Research Network ‒ Institute of Industrial Organic Chemistry, 6 Annopol St., 03-236 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3543-6587

autor

Papliński Andrzej

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace, 2 gen. S. Kaliskiego St., 00-908 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-5286-3682

Bibliografia

• [1] Cudziło S., Maranda A., Nowaczewski J., Trębiński R., Trzciński W.A.Military Explosives. Częstochowa: Wyd. Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, 2000.
• [2] Maranda A. Industrial Explosives. Warsaw: Wyd. Wojskowa Akademia Techniczna, 2010.
• [3] Babul W. Deformation of Metals by Explosion. Warsaw: Wyd. Naukowo-Techniczne, 1980.
• [4] Misiak P., Papliński A., Włodarczyk E. Cylindrical Stress Waves in Elastic Medium Generated by a Moving Axisymmetrical Super-seismic Pressure Pulse. J. Techn. Phys. 1976, 17(3): 305-314.
• [5] Papliński A., Włodarczyk E. Stress and Displacement Fields Generated by a Distributed Load, Moving with a Constant, Underseismic Velocity Along the Cylindrical Bore in the Isotropic Elastic Medium. J. Techn. Phys. 1980, 21(2): 225-243.
• [6] Papliński A., Maranda A. Investigation of the Influence of Cooling Salts upon the Explosive Performance of Emulsion Explosives. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2015, 12(3): 523-536.
• [7] Maranda A., Cudziło S. Explosives Mixtures Detonating at Low Velocity. Propellants Explos. Pyrotech. 2001, 26(3): 165-167.
• [8] Tan L., Xia L.H., Wu Q.J., Xu S., Liu D.B. Detonation Characteristics of Ammonium Nitrate and Activated Fertilizer Mixtures. Combust. Explos. Shock Waves 2016, 52(3): 335-341.
• [9] Xu M., Xie X., Wang H., Zhu M. Experimental Study and Numerical Simulation of Explosive Welding of Nickel Foil with Q235 Steel. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2023, 20(3): 241-259; https://doi.org/10.22211/cejem/172909.
• [10] Der VanSteen A.C., Kodde H.H., Miyake A. Detonation Velocities of the Non-ideal Explosive Ammonium Nitrate. Propellants Explos. Pyrotech. 1990, 15(2): 58-61.
• [11] Maranda A. Research of Development of Explosive Material for Mining Block Deposits. Przegląd Górniczy 1998, 54(3): 25-29.
• [12] Dubnov L.W., Bacharewicz N.S., Romanov A.I. Industrial Explosives. (in Russian) Moskva: Izd. Nedra, 1973.
• [13] Rychter T., Teodorczyk A. Car Engine Theory. Warsaw: Wyd. Komunikacji i Łączności, 2006.