Kod termochemiczny do obliczania parametrów spalania, wybuchu i detonacji nieidealnych układów wysokoenergetycznych

• Autorzy: Grys S. , Trzciński W. A.

Warianty tytułu

EN

Thermodynamic Modelling of the Processes of Combustion, Explosion and Detonation of Non-Ideal High Energetic Systems

• Konferencja: Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa. VIII Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa ; 6-8.10. 2010 ; Pułtusk, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono kod termochemiczny ZMWNI do wyznaczania równowagowego stanu reagującego, nieidealnego układu heterogenicznego. Wykonano obliczenia równowagowe i nierównowagowe parametrów wybuchu, spalania i detonacji. Dla wybranych materiałów wyznaczono izentropy rozprężania produktów i energię detonacji. W obliczeniach nierównowagowych zakładano obojętność chemiczną jednego ze składników mieszaniny wybuchowej, a także brak wymiany ciepła między składnikiem i produktami detonacji. Na zakończenie porównano obliczone wybrane charakterystyki detonacyjne z danymi doświadczalnymi.

EN

In this work, the thermodynamic method is presented of resolve of the equilibrium state of a reactive non-ideal heterogeneous system. The ways are described of application of the method for determination of parameters of combustion, explosion and detonation of high energetic materials. The code called ZMWNI is presented which is numerical application of the method. The main algorithm of the code and means of its use are described. Results of calculations by the use of ZMWNI and CHEETACH codes are compared. Equilibrium calculations of parameters of combustion, explosion and detonation for some explosives are performed as well as isentropes of products expansion and detonation energy are estimated. Chemical inertness of a one of components of explosive mixture as well nonappearance of heat exchange between the component and the detonation products are assumed in the non-equilibrium calculations. At the end, some calculated detonation characteristics are compared with experimental data.

Słowa kluczowe

PL

materiały wysokoenergetyczne; spalanie; wybuch; detonacja; kody termochemiczne

EN

high energetic materials; combustion; explosion; thermochemical codes; detonation

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 2, Nr 2 (4)
• Strony: 51--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Grys S.

autor

Trzciński W. A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Mader Ch.J., FORTRAN BKW: a code computing the detonation properties of explosives, Los Alamos Science Laboratory, Report LA-3704, 1967.
• [2] Cheret R., The numerical study of the detonation products of an explosive substance, French Commission of Atomic Energy, Report CEA-R-4122,1971.
• [3] Levin H.B., Sharples R.E., Operator’s manual for RUBY, Lawrence Livermore Laboratory, Report UCRL-6815, 1962.
• [4] Cowperthwaite M., Zwisler W.H., Tiger computer program documentation, Stanford Research Institute, Publication No. Z106, 1973.
• [5] Fried L.E., CHEETAH 1.39 User’s Manual, Lawrence Livermore National Laboratory, Manuscript UCRL-MA-117541 Rev. 3, 1996.
• [6] Sućeska M., Calculation of the detonation properties of C-H-N-O explosives, Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 16, 197-202, 1991.
• [7] Papliński A., Równowagowe obliczenia termochemiczne z uwzględnieniem duŜej ilości składników, Biuletyn WAT, 42, 11, s. 123-143, 1993.
• [8] Cengiz F., Narin B., Ulas A., BARUT-X: a computer code for computing the steady-state detonation properties of condensed phase explosives, Proceedings of 10th Seminar New Trends in Energetic Materials, Pardubice, 2007, pp.117-127, 2007.
• [9] Grys S., Trzciński W.A., Termodynamiczne modelowanie procesów spalania i detonacji idealnych układów heterogenicznych, cz. 1. Podstawy teoretyczne i przegląd modeli, Biuletyn WAT, 58, 2, s. 251-274, 2009.
• [10] Grys S., Trzciński W.A., Termodynamiczne modelowanie procesów spalania i detonacji idealnych układów heterogenicznych, cz. 2. Aplikacja numeryczna, Biuletyn WAT, 58, 2, s. 275-296, 2009.
• [11] Grys S., Trzciński W.A., Termodynamiczne modelowanie procesów spalania, wybuchu i detonacji nieidealnych układów wysokoenergetycznych, Biuletyn WAT, 59, 3, s. 71-118, 2011.
• [12] Lee E.L., Horning H.C., Kury J.W., Adiabatic expansion of high explosive detonation products, Lawrence Livermore National Laboratory, Report UCRL-50422, 1968.
• [13] Jacobs S.J., Energy of detonation, United States Naval Ordnance Laboratory, Report NAVORD-4366, 1956.
• [14] White W.B., Johnson S.M., Danzig G.B., Chemical equilibrium in complex mixtures, Journal of Chemical Physics, 28, pp. 751-755, 1958.
• [15] Hoobs M.L., Baer M.R., Nonideal thermoequilibrium calculation using a large product species data base, Shock Waves 2, pp. 177-187, 1992.
• [16] Ornellas D.L., Calorimetric determinations of the heat and products of detonation for explosives: October 1961 to April 1982, Lawrence Livermore National Laboratory, Manuscript UCRL-52821, 1982.
• [17] Trzciński W.A., Application of a cylinder test for determining energetic characteristics of explosives, Journal of Technical Physics, 42, 2, pp. 165-179, 2001.
• [18] Trzciński W.A., Paszula J., Grys S., Detonation parameters and blast wave characteristics of nitromethane mixed with particles of aluminiummagnesium alloy, Proceedings of 11th Seminar New Trends in Energetic Materials, Pardubice, 2008, pp. 299-307, 2008.