Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badanie wpływu materiałów wybuchowych na wybrane właściwości heterogenicznego stałego paliwa rakietowego o zmniejszonej zawartości HCL w produktach spalania

Bogusz R., Magnuszewska P., Florczak B.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 143

29--45

PL

W pracy przedstawiono wpływ kruszących materiałów wybuchowych: heksogenu (RDX), oktogenu (HMX), oraz dinitro diaminoetenu (FOX-7), na właściwości heterogenicznego stałego paliwa rakietowego (HSPR) na bazie HTPB, w którym chloran(VII) amonu (NA) został częściowo zastąpiony azotanem(V) sodu (AS). W wyniku wprowadzenia azotanu(V) sodu zawartość HCl w produktach spalania paliw zmniejszyła się. W programie ICT-Code wyznaczono teoretyczne wartości właściwości termochemicznych i termodynamicznych paliw, takie jak izochoryczne ciepło spalania (Q), impuls właściwy (Isp) i skład produktów spalania w komorze oraz dyszy silnika. Zbadano właściwości reologiczne (lepkość pozorną) zawiesin paliw podczas procesu ich utwardzania, wrażliwość utwardzonych paliw na bodźce mechaniczne (uderzenie, tarcie), temperaturę rozkładu, kaloryczność, twardość oraz właściwości balistyczne paliw zawierających materiały wybuchowe za pomocą laboratoryjnego silnika rakietowego (LSR).

EN

The paper describes an influence of high explosives: hexogene (RDX), octogene (HMX), and dinitro-diaminoethene (FOX-7) on the properties of heterogeneous solid rocket propellant (HSRP) prepared on the base of Hydroxy Terminated Polybutadiene (HTPB) in which ammonium perchlorate (AP) was partially replaced by sodium nitrate (SN). It reduced the content of HCl in combustion products. Theoretical values of thermochemical and thermodynamic properties such as isochoric combustion heat (Q), specific impulse (Isp) and contents of combustion products in motor combustion chamber and nozzle have been identified by using the ICT-Code program. The rheological properties (virtual viscosity) of the propellant slurry during curing process, the sensitivity to mechanical stimuli (impact, friction), decomposition temperature, calorific value and hardness of propellants containing explosive materials were tested by instruments and ballistic properties were investigated by laboratory rocket motor (LRM).

2

Badanie wpływu dodatków energetycznych na wybrane właściwości heterogenicznego stałego paliwa rakietowego o zmniejszonej zawartości HCL w produktach spalania

Magnuszewska P., Bogusz R., Florczak B.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 144

15--30

PL

W pracy przedstawiono wpływ takich dodatków jak: glin, magnez, pył aluminiowo-magnezowy (PAM) i boru na właściwości heterogenicznego stałego paliwa rakietowego (HSPR) na bazie HTPB, w którym chloran(VII) amonu został częściowo zastąpiony azotanem(V) sodu. Wprowadzając w skład paliw azotan(V) sodu zawartość chorowodoru (HCl) w produktach spalania zmniejszyła się. Za pomocą programu ICT-Code wyznaczono teoretyczne wartości właściwości termochemicznych i termodynamicznych takie jak izochoryczne ciepło spalania (Q), impuls specyficzny (Isp) i produkty spalania w komorze i dyszy silnika. W celu wyznaczenia właściwości balistycznych otrzymane paliwa spalono w laboratoryjnym silniku rakietowym (LSR). Zbadano właściwości reologiczne (lepkość pozorną) zawiesiny paliwa podczas procesu utwardzania, wrażliwość na bodźce mechaniczne (uderzenie, tarcie), temperaturę rozkładu, ciepło spalania i twardość.

EN

The paper presents influence of additives like aluminium, magnesium, AMD (aluminium-magnesium dust) and boron on selected properties of heterogeneous solid rocket propellants (HSRP) based on HTPB in which ammonium (VII) chlorate was partly replaced by sodium(V) nitrate. The presence of sodium(V) nitrate reduces the content of hydrogen chloride (HCl) in combustion products. Theoretical values of thermochemical and thermodynamical properties like isochoric heat of combustion (Q), specific impulse (Isp) and combustion products in motor chamber and nozzle were identified by ICT-Code program. A laboratory rocket motor (LRM) was used to examine ballistic properties for prepared samples of propellants. Their temperature of decomposition, heat of combustion and hardness were tested both with sensitivity to mechanical stimuli (impact, friction) and rheological properties at curing.

3

Badania pirostatyczne prochu typu JA-2

Trębiński R., Leciejewski Z., Surma Z, Fikus B.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 142

7--23

PL

Przeanalizowano dane literaturowe dotyczące właściwości balistycznych prochów JA-2. Porównano te dane z wynikami własnych badań prochu LO5460 produkcji Nitrochemie AG. Badania pirostatyczne przeprowadzono w komorze manometrycznej o pojemności 200 cm3. Określono siłę prochu i kowolumen gazów prochowych. Stosując metodykę zaproponowaną przez autorów, dokonano oceny wpływu strat cieplnych na wartości tych parametrów. Określono wartość wykładnika w prawie spalania prochu, a następnie krzywe dynamicznej żywości prochu. Krzywe te dla różnych gęstości ładowania praktycznie pokrywają się ze sobą, co wskazuje na adekwatność fizycznego prawa spalania. Wykazano, że zapłon badanego prochu następuje przed całkowitym spaleniem się ładunku zapłonowego. Uwzględniono to, modyfikując metodę wyznaczania dynamicznej żywości. Wykorzystując wyniki pomiarów geometrii ziaren prochu oraz krzywe dynamicznej żywości, określono współczynnik liniowej szybkości spalania. Uzyskano dobrą zgodność zależności liniowej szybkości spalania od ciśnienia z danymi literaturowymi. Wykazano, że geometryczne prawo spalania jest adekwatne do opisu spalania badanego prochu w zakresie zmian względnej objętości spalonego prochu powyżej 0,2.

EN

Literature data concerning ballistic properties of JA-2 powders was studied. The data was compared with results of own tests received for powder LO5460 manufactured by Nitrochemie AG. Pyrostatic tests were carried out in the manometric chamber having the volume of 200 cm3. The force of the powder and the co-volume of powder gases were measured. The influence of thermal losses into these parameters was evaluated by using a methodology proposed by the authors. Exponent value in the powder burning law and curves of dynamical liveliness of the powder were established. The curves actually overlap what shows the adequacy of the physical law of burning. It was proved that the ignition of tested powder takes place prior the complete burning of an igniting charge. It was taken into account at modification of the method for establishing the dynamic liveliness. Exploiting results of measurements for powder grains geometry and the curves of dynamical liveliness a coefficient of linear burning velocity was established. A good compliance with literature data was achieved for the dependence of linear burning rate on the pressure. It was proved that the geometrical burning law is adequate with the description of tested powder burning for changes of relative volume of burned powder above 0.2.

4

A control system for stand for measuring the burn rate of solid rocket propellants using Crawford’s method

Majcher A., Przybylski J., Figurski J.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 3

67--73

EN

Measuring the burning rate for solid rocket propellants by using resistor wires threaded through the sample enclosed in a high pressure chamber, called the Crawford bomb, is the oldest method of measuring this important fuel parameter. Many measuring stands that use the Crawford method do not meet standards of modern automation solutions. The control system for the stand described in this paper eliminates the disadvantages of the existing designs and facilitates their upgrade. The presented model of a pressure stand provides a way to design a correct controller and to conduct its simulation research. The hierarchical structure of the system ensuring, e.g., the recording and analysis of the measurement data, improves research quality. The upgrade can be carried out without changing the essential elements of the stand.

PL

Pomiar szybkości spalania stałych paliw rakietowych przy użyciu drutów oporowych przewleczonych przez próbkę zamkniętą w komorze wysokociśnieniowej, zwaną bombą Crawforda, jest najstarszą metodą pomiaru tego istnego parametru paliwa. Wiele stanowisk pomiarowych realizujących metodę Crawforda nie odpowiada poziomowi współczesnych rozwiązań automatyki. Opisany w artykule system sterowania stanowiskiem eliminuje wady istniejących konstrukcji i umożliwia przeprowadzenie ich modernizacji. Przedstawiony model instalacji ciśnieniowej stanowiska umożliwia zaprojektowanie właściwego regulatora i przeprowadzenie jego badań symulacyjnych. Zastosowana hierarchiczna struktura systemu, zapewniająca m.in. zapis i analizę danych pomiarowych, podnosi jakość prowadzonych prac. Modernizacja może być przeprowadzona bez zmiany zasadniczych elementów wykonawczych stanowiska.

5

Hot Layer Formation during the Crude Oil Fires

Jarosz W., Stawczyk J.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2016

|

Nr 58 (tom 1) (2)

5--16

EN

The paper presents the research results on hot layer formation during the crude oil fires, the conditions for creating a hot layer, mechanisms of the boilover and its accompanying dangerous phenomena. The research was carried out in The Main School of Fire Service in Warsaw. In the experiments, crude oil was burned in tanks with the diameter of 1.4 m and two different heights – 0.7 and 1.4 m.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad formowaniem się warstwy gorącej, warunków tworzenia się warstwy gorącej, mechanizmu wyrzutu i zjawisk towarzyszących podczas pożarów ropy naftowej, które zostały przeprowadzone w Szkole Głównej Służby Pożarniczej w Warszawie. W eksperymentach spalano ropę naftową w zbiornikach o średnicy 1,4 m i dwóch różnych wysokościach – 0,7 i 1,4 m.

6

Stałe paliwa rakietowe z drutami w świetle literatury patentowej

Miszczak M.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2016

|

R. 45, z. 137

41--56

PL

W artykule przedstawiono rezultaty poszukiwań i analiz zagranicznej literatury patentowej w zakresie ładunków stałych paliw rakietowych spalanych czołowo, z osadzonymi w nich poosiowo drutami oraz sposobów otrzymywania tego rodzaju ładunków. Wprowadzenie do masy paliwa rakietowego drutów o wysokim przewodnictwie cieplnym powoduje kilkukrotny wzrost szybkości spalania. Na przykład, dzięki zastosowaniu drutów wykonanych ze srebra szybkość spalania ładunku paliwa wzrasta nawet 5 krotnie w porównaniu z szybkością spalania samego paliwa rakietowego (bez drutów). W wyniku poszukiwań i analiz publikacji patentowych, wyselekcjonowano kilkanaście opisów patentowych wynalazków z przedmiotowego zakresu, z datą pierwszeństwa z lat 50, 60, 70 i 80 ubiegłego wieku, zgłoszonych w USA, Francji, Wielkiej Brytanii i Japonii. Mimo ponad 60 letniej historii tematyka prezentowana w artykule, jest bardzo rzadko poruszana. Informacje zawarte w znalezionych opisach patentowych powinny zainteresować, zwłaszcza technologów zajmujących się wytwarzaniem ładunków stałych paliw rakietowych oraz konstruktorów silników rakietowych zaelaborowanych takimi paliwami.

EN

Results of investigations and studies of foreign patent literature on the manufacture of end-burning charges of solid rocket propellants with axially embedded wires are presented in the paper. The introduction of wires, possessing a high thermal conductivity level, into the stuff of rocket propellant makes the burning velocity increase by several times. For example the application of silver wires boosts the propellant burning velocity up to 5 times comparing to the same propellant without the wires. In the result of a research work and studies of patent publications a dozen of patent descriptions of inventions on thesubject scope was selected, with the date of priority,issued in the 50-ties, 60-ties, 70-ties and 80-ties of the former century, applied in the USA, France, Great Britain and Japan. The subject of this paper has been very seldom presented for over 60 years. The data included in the patent descriptions seems to be very interesting, particularly for technologists dealing with manufacture of rocket solid propellant charges and for designers of rocket motors using such propellants.

7

Czynniki wpływające na parametry pracy pirotechnicznych układów opóźniających

Warchoł R., Nita M., Bazela R.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2016

|

R. 45, z. 140

87--106

PL

W artykule przedstawiono analizę dostępnej literatury na temat czynników wpływających na parametry pracy pirotechnicznych układów opóźniających (PUO). Przedstawione dane pochodzą z raportów z badań, opracowań, głównie pochodzenia zagranicznego. Zasadniczym elementem PUO jest pirotechniczny ładunek opóźniający (PŁO), który może składać się z jednej lub kilku pirotechnicznych mieszanin opóźniających (PMO). Zastosowanie odpowiedniej PMO oraz zachowanie przez nią wymaganych parametrów pracy w trakcie eksploatacji PUO decyduje o jej przydatności w środkach bojowych. W artykule zostały opisane czynniki, które mają wpływ na działanie PUO. Czynniki te zostały podzielone na wewnętrzne, ściśle związane z konstrukcją PUO oraz zewnętrzne. Opisane czynniki wpływające na działanie PUO zostały dodatkowo potwierdzone wynikami z badań. Zebrane informacje mogą być przydatne dla osób zajmujących się projektowaniem oraz badaniem PUO.

EN

The paper analyses information available in literature on factors influencing the parameters of pyrotechnic delay devices (PDD). The literature includes research and development reports of mostly foreign origin. The main component of PDDs is a pyrotechnic delay charge (PDC) which may consist of one or more pyrotechnic delay mixtures (PDM). The use of appropriate PDM and maintaining its required parameters during service life decides about its usefulness for the ordnance. The paper describes the factors affecting the operation of PDDs. These factors are divided into internal ones, closely related to the structure of PDDs, and external ones. Described factors affecting the operation of PDDs were additionally illustrated by test results. Collected information can be useful for people involved in designing and testing the PDDs.

8

Badania właściwości heterogenicznych stałych paliw rakietowych na bazie kauczuku HTPB

Bogusz R., Florczak B., Sałaciński T., Dzik A.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2016

|

R. 45, z. 137

111--126

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości fizykochemicznych i balistycznych heterogenicznych stałych paliw rakietowych (HSPR) na bazie kauczuku HTPB, chloranu(VII) amonu oraz pyłu aluminiowego różniących się zawartością i rodzajem modyfikatora szybkości spalania (2,2`-bis (etyloferrocenylo) propan (katocen), Fe2O3, Cu2Cr2O5). Badania właściwości balistycznych przeprowadzono w układzie laboratoryjnego silnika rakietowego (LSR), w którym spalano prostopadłościenne kształtki HSPR pozwalające metodą pośrednią na określenie szybkości spalania w funkcji ciśnienia produktów spalania w komorze LSR.

EN

This paper presents some results of tests of selected physicochemical and ballistic properties of heterogeneous solid rocket propellants (HSRP) based on HTPB rubber, chlorate(VII) ammonium and aluminium dust with different contents and type of burning rate modifier (2,2`-bis(ethylferrocenyl) propane (catocene), Fe2O3, Cu2Cr2O5). A laboratory rocket motor (LRM) was used for testing ballistic properties of the rectangular slabs of HSR Pin order to assess by an indirect method the burning rate of the HSPR slabs depending on the pressure of combustion products in the LRM chamber.

9

Wpływ gabarytu i anizotropii stałych homogenicznych próbek paliw rakietowych na liniową szybkość spalania

Wolszakiewicz T., Gawor T., Białek M., Szczepanik M., Dzik A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 10

1679-1682

PL

Jednym z istotnych parametrów charakteryzujących właściwości użytkowe stałych paliw rakietowych jest liniowa szybkość spalania, równa przemieszczaniu się frontu płomienia w głąb fazy stałej, prostopadle do palącej się powierzchni. Powierzchnia ta znajduje się w otoczeniu gazowych produktów spalania o wysokiej temperaturze i odpowiednim ciśnieniu, które przepływają wzdłuż ładunku w stronę dyszy. Przeprowadzono badania porównawcze spalania paliw rakietowych w ZPS „Gamrat” i IPO dla różnych ich gabarytów. Odpowiedni kształt próbkom nadano przez obróbkę mechaniczną. Dodatkowo zainhibitowano część powierzchni palnych, zapewniając efekt plateau podczas spalania. Sprawdzono również wpływ sposobu pobrania próbki na wyniki szybkości spalania (efekt anizotropii).

EN

Four com. rocket propellants were studied for burning rate under 5–11 MPa in sub-scale rocket motor systems in 2 independent labs. The burning rate depended on the propellant sample anisotropy along or across the direction of the sample formation. Some differences (3–8%) in results achieved in particular labs. were obsd.

10

Badanie wrażliwości heterogenicznych stałych paliw rakietowych

Sałaciński T., Florczak B., Buczkowski D.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 2

203-205

PL

Na przykładzie heterogenicznych stałych paliw rakietowych przedstawiono sposób dokonywania oceny pod względem bezpieczeństwa tego rodzaju materiałów zgodnie z obowiązującymi w tym zakresie w Polsce przepisami. Scharakteryzowano ich właściwości niebezpieczne w odniesieniu do wybranych typów materiałów wybuchowych (MW) o przeznaczeniu wojskowym i cywilnym.

EN

Two NH₄ClO₄ and α,ω-dihydroxylpolybutadiene-contg. rocket propellants were studied for hazard and sensitivity coeffs. by std. methods. The studied propellants did not differ significantly from conventional rocket propellants.

11

Mieszaniny pirotechniczne stosowane w pirotechnicznych układach opóźniających środków bojowych

Warchoł R., Nita M.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2014

|

R. 43, z. 131

57--66

PL

W artykule zebrano informacje dotyczące pirotechnicznych układów opóźniających (PUO) amunicji wojskowej wraz z charakterystykami podstawowych rodzajów mieszanin pirotechnicznych - gazowych i małogazowych stosowanych w tych układach. Następnie przedstawiono uproszczony mechanizm procesu spalania się zaprasowanej w obudowie mieszaniny pirotechnicznej. Działanie omawianych rodzajów mieszanin pirotechnicznych oraz ich charakterystyki, w tym kształt i wielkość strugi produktów spalania wylatujących z przeciwległego końca względem zapłonu, zobrazowano za pomocą zdjęć. W artykule zebrano również informacje na temat oznaczeń i składów opóźniających mieszanin pirotechnicznych stosowanych w środkach bojowych krajowych i zagranicznych.

EN

In the presented paper it was collected information on pyrotechnic delay systems used in military ammunition, providing characteristics on basic types of pyrotechnic compositions, i.e. high and low gas ones applied in such delay systems. Then, it was shown simplified mechanism of combustion process of pressed pyrotechnic composition inserted into the body of pyrotechnic item like pyrotechnic delay device. Operation of discussed types of pyrotechnic compositions and their characterisctics including size and shape of plume of combustion products out-flowing from the end of delay device situated opposite to its ignition end, was visualized by photography technique. In the paper there were also gathered data on marking and compositions of delay pyrotechnic mixtures used in the ammunition domestic and abroad ones.

12

Wpływ geometrii ładunku gazogeneratora na jego właściwości balistyczne

Gawor T., Wolszakiewicz T.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2012

|

T. 4

60--65

PL

W ramach tej pracy przeprowadzono badania zmian szybkości spalania, w zależności od składu chemicznego paliwa prochowego akumulatora ciśnienia (PAC). Wytworzone zostały ładunki o różnej zawartości dodatków i dla tych ładunków wyznaczono szybkość spalania. Kolejna część pracy dotyczy wpływu kształtu wgłębienia w czaszy, tj. średnicy i głębokości wgłębienia, na parametry balistyczne gazogeneratora. Wykonano spalania ładunków PAC dla różnych wymiarów wgłębienia w czaszy. Zostały wyznaczone takie parametry jak; ciśnienie maksymalne, ciśnienie w 1 sekundzie, maksymalne ciśnienie pracy, impuls ciśnienia po czasie 0,3 s oraz całkowity czas pracy.

EN

In this study made an investigation the changes in the burning rate, depending on the chemical composition of the propellant of gas generator (PAC). Charges were produced containing different amounts of these additives and to this charges calculated the burning rate. Another part of the work concerns the impact of the shape of the cavity in the bowl, i.e. the diameter and depth of the cavity, the ballistic parameters of the gas generator. PAC charges with the various dimensions of the cavity of the bowl were burned. There have been designated as parameters; maximum pressure, the pressure in 1 second, maximum operating pressure, pressure impulse after time 0.3 s, and the total working time.

13

Properties of artificial gaseous mixtures for their safe use and support the natural gas supply networks

Łaciak M.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 2

351--362

EN

The increase in natural gas consumption by the general public and industry development, in particular the petrochemical and chemical industries, has made increasing the world interest in using gas replacement for natural gas, both as mixtures of flammable gases and gas mixtures as LPG with air (SNG - Synthetic Natural Gas). Economic analysis in many cases prove that to ensure interchangeability of gas would cost less than the increase in pipeline capacity to deliver the same quantity of natural gas. In addition, SNG systems and installations, could be considered as investments to improve security and flexibility of gas supply. Known existing methods for determining the interchangeability of gases in gas gear based on Wobbe index, which determines the heat input and the burning rate tide, which in turn is related to flame stability. Exceeding the Wobbe index of a value increases the amount of carbon monoxide in the exhaust than the permissible concentration. Methods of determining the interchangeability of gases is characterized by a gas in relation to the above-described phenomena by means of quantitative indicators, or using diagrams interchangeability, where the gas is characterized by the position of a point in a coordinate system. The best known method for determining the interchangeability of gases is Delbourg method, in which the gas is characterized by the revised (expanded) Wobbe Index (Wr), the combustion potential, rate of soot formation (Ich) and the ratio of the formation of yellow ends (Ij). Universal way to determine the interchangeability of gas is also Weaver accounting method. It does not require determination of the reference gas. It is designed for utensils for household gas and gas pressure p = 1.25 kPa. The criteria and definition of gas interchangeability volatility in practice to the combustion in a gas gear. In the case of gas exchange in industrial furnaces, interchangeability criteria are usually not very useful because of other conditions of combustion and heat exchange. In industrial reheating furnace gas is combusted in a sealed combustion chambers. Air supply is regulated. The exhaust gases are discharged into canals and the chimney to the atmosphere. The temperature difference between load (fuel gas) and the flame is much less than in the case of gas household appliances. In the furnace heat exchange takes place mainly by radiation in 85% to 95%. The value of heat flux flowing from the gas to a heated charge is not proportional to the heat load burners. Interchangeability of gas is linked by adding to natural gas, a certain amount of gas that is a substitute for natural gas in meeting the criteria for substitution in order to ensure certainty of supply of natural gas to customers. Gases that can be used in the processes of blending and used as replacement gases are mainly a mixture of propane and propane - butane (LPG - Liquid Petroleum Gas), landfill gas or biogas (LFG - Landfill Gas) and dimethyl ether (DME). One of the more well-known gas mixtures used in many countries around the world to compensate for peak demands is a mixture containing about 75% of natural gas and approximately 25% propane / air (LPG / air). Also in Poland is prepared to amend the provisions in this regard (at this moment - oxygen in the gas network can not exceed 0.2%). In this paper, the calculations of interchangeability of gas mixtures LFG - LPG and LPG - air (SNG) for natural gas was made. It was determined whether the analyzed mixtures have similar stable flame zones regardless of the quality of LFG fuel and whether they may in whole or in part replace CH4, without any modification of equipment suction air for combustion. The obtained results will determine whether the fuel can be used as a replacement for natural gas used in such household appliances and, possibly, industrial burners. In connection with the possibility of changes in the quality of LFG, depending on such factors as storage time, as pre-treatment, will be determined the degree of interchangeability of LFG as a fuel mixed with regard to its quality.

PL

Wzrost zużycia gazu ziemnego przez odbiorców komunalnych oraz rozwój przemysłu w szczególności petrochemicznego i chemicznego sprawił, że na całym świecie wzrosło zainteresowanie zastosowaniem gazów zamiennych za gaz ziemny, zarówno jako mieszanin gazów palnych jak i jako mieszanin gazów płynnych z powietrzem (SNG - syntetyczny gaz ziemny). Przeprowadzane analizy ekonomiczne w wielu przypadkach dowodzą, że zapewnienie wymienności paliwa gazowego kosztowało by mniej niż zwiększenie przepustowości gazociągów dla dostarczenia tej samej ilości gazu ziemnego. Ponadto systemy i instalacje SNG, można by uznać za inwestycje poprawiające bezpieczeństwo i elastyczność dostaw gazu. Znane dotychczasowe metody określania zamienności gazów w przyborach gazowych oparte są na liczbie Wobbego, która decyduje o obciążeniu cieplnym przyboru i szybkości spalania, z którą z kolei związana jest stabilność płomienia. Przekroczenie liczby Wobbego o pewną wartość powoduje wzrost ilości tlenku węgla w spalinach ponad dopuszczalne stężenie. Sposoby określające wymienność gazów charakteryzują dany gaz w odniesieniu do opisanych wyżej zjawisk przy pomocy wskaźników liczbowych lub za pomocą diagramów wymienności, na których gaz jest scharakteryzowany przez położenie punktu w układzie współrzędnych. Najbardziej znaną metodą określenia zamienności gazów jest metoda Delbourga, w której gaz scharakteryzowany jest przez skorygowaną (rozszerzoną) liczbę Wobbego (Wr), potencjał spalania, współczynnik tworzenia się sadzy (Ich) oraz współczynnik powstawania żółtych końców (Ij). Uniwersalnym sposobem określenia zamienności gazu jest również metoda rachunkowa Weavera. Nie wymaga ona określenia gazu odniesienia. Przeznaczona jest dla przyborów gazowych użytku domowego i ciśnienia gazu p = 1,25 kPa. Kryteria zmienności gazów i definicja zamienności w praktyce dotyczy spalania gazów w przyborach gazowych. W przypadku wymiany gazu w piecach przemysłowych kryteria zamienności są zazwyczaj mało przydatne z powodu innych warunków spalania i wymiany ciepła. W przemysłowych piecach grzewczych gaz spala się w zamkniętych komorach spalania. Dopływ powietrza jest regulowany. Spaliny odprowadzane są kanałami i kominem do atmosfery. Różnica temperatur nagrzewanego wsadu (paliwa gazowego) i płomienia jest dużo mniejsza niż w przypadku przyborów gazowych domowego użytku. W piecach wymiana ciepła odbywa się głównie przez promieniowanie w 85% do 95%. Wartość strumienia cieplnego płynącego od gazu do ogrzewanego wsadu nie jest proporcjonalne do obciążenia cieplnego palników. Zamienność gazów związana jest dodawaniem do gazu ziemnego pewnej ilości gazu będącego substytutem naturalnego gazu ziemnego przy spełnieniu kryteriów zamienności w celu zagwarantowania pewności dostaw gazu ziemnego do odbiorców. Gazy mogące być użyte w procesach mieszania i wykorzystane jako gazy zamienne to przede wszystkim propan lub mieszaniny propan - butan (LPG - z j.ang. Liquid Petroleum Gas), gazy wysypiskowe lub biogazy (LFG - z j.ang. Landfilll Gas) oraz eter dimetylowy (DME). Jedną z bardziej znanych mieszanek gazowych stosowanych w wielu krajach świata do wyrównywania szczytowych zapotrzebowań jest mieszanka zawierająca ok. 75% gazu ziemnego i ok. 25% mieszanki propan / powietrze, (LPG / air). Również w Polsce przygotowywana jest zmiana przepisów w tym względzie (obecnie zawartość tlenu w sieci gazowej nie może przekraczać 0,2 %). W artykule przeprowadzono obliczenia zamienności mieszanin paliw gazowych LFG - LPG i LPG - powietrze (SNG) za gaz ziemny. Określono czy analizowane mieszaniny mają podobne stabilne strefy płomienia niezależnie od jakości LFG i czy paliwa te mogą w pełni lub w części zastąpić CH4 , bez żadnych modyfikacji urządzeń zasysających powietrze do spalania. Uzyskane wyniki, pozwolą stwierdzić, czy paliwa te mogą być wykorzystane jako zamienne za gaz ziemny użytkowany we wspomnianych urządzeniach gospodarstwa domowego i ewentualnie palnikach przemysłowych. W związku z możliwością zmian jakości LFG w zależności od takich czynników jak czas składowania, sposób obróbki wstępnej, zostanie określony również stopień wymienności LFG jako paliwa mieszanego w odniesieniu do jego jakości.

14

Szacowanie laminamej szybkości spalania mieszanin pył-powietrze na podstawie pomiarów ciśnienia w komorze sferycznej

Dyduch Z.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2009

|

nr 4

5-18

PL

W artykule opisano trudności związane z implementacją procedury dopasowania parametrów modelu Dahoe do wyników doświadczalnych uzyskiwanych w standardowej komorze 20-1. Przedstawiono trzy metody przezwyciężenia tych trudności. Zastosowanie tych metod poprawia jakość dopasowania parametrów modelu Dahoe do wyników pomiarów ciśnienia wybuchu w komorze 20-1 i w konsekwencji istotnie zmniejsza niepewność wyznaczania laminarnej szybkości spalania.

EN

In the paper difficulties bounded with implementation of fitting procedure of the Dahoe model parameters to experimental results obtained in the standard 20-1 spherical chamber were discussed. Three methods of overcoming the difficulties were presented. Application of the methods improves the fit ąuality of parameters of Dahoe model to pressure histories measured in the 20-1 sphere and in conseąuence significantly reduce uncertainty of assessment of the laminar burning speed.

15

Metodyka badań liniowej szybkości spalania stałych paliw rakietowych

Szymczak K., Gawor T., Wolszakiewicz T.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2009

|

T. 1

107--116

PL

Ogólne pojęcie spalania paliwa rakietowego rozumiane jest jako ciąg powiązanych ze sobą procesów fizykochemicznych, w wyniku których paliwo jako faza stała ulega przeistoczeniu w gazowe produkty spalania z jednoczesnym wydzieleniem ciepła. Jedną z podstawowych charakterystyk stałego paliwa rakietowego jest szybkość spalania, równa prędkości przemieszczania się odpowiedniego frontu płomienia w głąb fazy stałej, prostopadle do palącej się powierzchni. Powierzchnia ta znajduje się w otoczeniu gazowych produktów spalania o wysokiej temperaturze i odpowiednim ciśnieniu, które z pewną prędkością przepływają wzdłuż ładunku w stronę dyszy. Przedstawiono matematyczny aspekt związany z wpływem tych czynników na wartość liniowej szybkości spalania stałych paliw rakietowych, wykorzystując modele spalania: ustalony i nieustalony. Doświadczalnie porównano uzyskane wyniki szybkości spalania, w oparciu o sposób definiowania czasu palenia badanej próbki oraz postać funkcji ciśnieniowej.

16

Criticism of linear form of burning rate law with reference to conventional fine-grained propellants

Leciejewski Z. K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2008

|

Vol. 57, nr 3

61-72

EN

Linear form of the burning rate law r=r₁p, describing changes (with the pressure p) in burning rate of propellants, is very popular in East European ballistics laboratories for analysis and computer simulations of propellant gun systems regardless of propellant type and dimensions of propellant grains. The coefficient r₁ of the linear form of burning rate law is usually calculated on the basis of average dimensions of a grain (layer of burnt propellant) and integrated experimental pressure-time curve. A recorded picture of pressure of propellant gas mixture is an effect of closed vessel test. It is assumed that a value of the coefficient r₁ is constant (for given type of propellant) regardless of a value of a propellant gas pressure. Different single-base propellants were fired in closed vessel tests to determine their burning rate behaviour. In order to determine the burning rate law coefficient, the variations in mass of igniter material (black powder) at the same value of loading density were used. The results of experimental tests and calculations presented in this paper show significant influence of the used type of ignition system (mass of black powder) on burning rate (the coefficient r₁) of propellant. Differences in burning rate calculations may be the reason of considerable errors in theoretical calculations of pressure-travel and velocity-travel curves during internal ballistic computer simulations of a gun propellant system.

PL

Bardzo popularna w laboratoriach balistycznych Europy Wschodniej liniowa postać r=r₁p prawa szybkości spalania prochów wykorzystywana jest w analizach i symulacjach komputerowych pracy prochowych układów miotających niezależnie od typu prochu i wymiarów ziaren prochowych. Wartość współczynnika r₁ liniowej postaci tego prawa zgodnie z przyjętą metodyką jest obliczana na podstawie średnich wymiarów ziaren prochu (grubości spalonej warstwy prochu) oraz impulsu ciśnienia gazów prochowych z badań pirostatycznych. Zakłada się, że wartość współczynnika r₁ jest stała (dla danego typu prochu) i nie zależy od wartości ciśnienia gazów prochowych. W ramach niniejszej pracy - w celu określenia wartości współczynnika prawa szybkości spalania przeprowadzono, dla jednej określonej gęstości ładowania, badania pirostatyczne kilku prochów jednobazowych o różnych kształtach ziaren prochowych. W trakcie badań zastosowano różne masy zapłonników z prochu czarnego. Zaprezentowane w artykule wyniki badań eksperymentalnych i obliczeń pokazują istotny wpływ zastosowanego układu zapłonowego na szybkość spalania (współczynnik r₁ prawa szybkości spalania) prochu. Ukazane różnice w wynikach obliczeń współczynnika r₁ mogą być przyczyną błędów w kalkulacjach krzywych balistycznych charakteryzujących pracę prochowych układów miotających.

17

Badania pirostatyczne szybkości spalania prochu w szerokim przedziale gęstości ładowania

Leciejewski Z. K., Surma Z.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2008

|

Vol. 57, nr 3

73-85

PL

Ze względu na ograniczoną wytrzymałość ścianek komór manometrycznych, badania pirostatyczne stałych materiałów miotających realizowane są zwykle przy gęstościach ładowania Δ = (50÷250) kg/m³, znacznie mniejszych od gęstości ładowania występujących w realnie istniejących prochowych układach miotających. Ponadto stosowane w trakcie badań pirostatycznych układy zapłonowe oraz warunki zapłonu, wynikające ze znormalizowanej metodologii badań pirostatycznych (opisanej m.in. w NATOwskim dokumencie standaryzacyjnym STANAG 4115, amerykańskiej normie MIL STD 286B, czy też w niemieckiej normie TL 1376-600) znacznie odbiegają od układów zapłonowych stosowanych w rzeczywistej amunicji. Możliwość analizy szybkości spalania prochu dla dużych gęstości ładowania ( Δ > 250 kg/m³) daje specyficzna komora manometryczna VCV (ang. Vented Closed Vessel) wyposażona w przeponowy zawór bezpieczeństwa, którego przepona pęka przy ciśnieniu niższym od dopuszczalnego, umożliwiając wypływ gazów prochowych i niespalonych części ładunku prochowego do otoczenia. W pracy przedstawiono szybkość spalania prochu jednobazowego wyznaczoną na podstawie wyników badań pirostatycznych, realizowanych w konwencjonalnej komorze manometrycznej oraz w komorze z przeponą. Badania w komorze z przeponą realizowano w warunkach gęstości ładowania Δ = (300÷700) kg/m³.

EN

Because of limited durability of walls, closed vessel tests are usually realised for a range of loading density under 250 kg/m³ (less than in real barrel propellant systems). Adequate formal standards and regulations (STANAG 4115, American standard MIL STD 286B, and German standard TL 1376-600) recommend different conditions of ignition of closed vessel tests. Using a vented closed vessel, equipped with a diaphragm safety valve, analysis of propellant burning rate for high loading densities ( above 250 kg/m³) is possible. Conventional, single-base, seven-tubed propellant was fired to determine burning rate behaviour. The paper presents the results of burning rate analysis. The burning rate law is expressed as exponential dependence on the pressure ( r = β p α ) where α is the pressure index and β is the burning rate constant of the propellant composition. Comparative closed vessel experiments were realised in a conventional closed vessel ( range of loading density of 50÷225 kg/m³) and in a vented closed vessel ( range of loading density of 300÷700 kg/m³).

18

Wpływ zastosowanego w badaniach pirostatycznych zapłonu prochu na jego szybkość spalania i funkcję temperaturową

Leciejewski Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2006

|

R. 35, z. 97

185--192

PL

Podczas realizacji badań pirostatycznych zapłon prochu realizowany jest (np. w STANAG 4115, MIL-STD 286B) w warunkach znacznie odbiegających od tych, jakie występują w rzeczywistych układach miotających. O ile wyznaczone w tych badaniach wartości charakterystyk energetycznych prochów (siła prochu, kowolumen) można bezpośrednio transponować jako dane wejściowe do równań problemu głównego balistyki wewnętrznej to okazuje się, że szybkości spalania prochu jest bardziej wrażliwa na zmienne warunki zapłonu i nie jest możliwe jej bezpośrednie transponowanie do równania dopływu gazów bez wprowadzenia odpowiednich współczynników poprawkowych. W artykule wskazano na osobliwości dotyczące obiektywnego wyznaczenia współczynników prawa szybkości spalania i funkcji temperaturowej prawa szybkości spalania.

EN

When the pyrostatic tests are carried out the ignition of the powder is made (like in STANAG 4115, MIL-STD 286B) in conditions which differ substantially from existing in real projecting systems. Even if the energetic characteristics of powders measured at such tests may be directly used in the solving problems of internal ballistics by a system of equations it proofs that the burning velocity of powders is more sensitive on the changeable ignition conditions and its application into the gas generation equation requires some additional corrective coefficients to be used. Some specific conditions referring to the measurement of accurate values of coefficients for the burning velocity equation are presented in the paper.

19

Pomiary szybkości spalania mieszanki eteru dimetylowego z powietrzem przy użyciu techniki mikrociążenia

Okajima S.

Silniki Spalinowe

|

2005

|

R. 44, nr 3

56--60

PL

Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie charakterystyki spalania mieszanki powietrza i eteru dimetylowego przy wykorzystaniu technikę mikrociążenia, wymagające komory swobodnego opadania. Warunki początkowe badań były następujące: temperatura 293 K, ciśnienie 0,10 MPa a stosunek składników mieszaniny zmieniał się od stechiometrycznego do granic zapalności mieszanki. Uzyskano następujące wyniki: (1) technika mikrociążenia jest bardzo użyteczna w analizie zachowania płomienia, nawet dla bardzo ubogich mieszanek, oraz (2) szybkość spalania mieszanki eteru dimetylowego jest podobna do prędkości spalania metanu w całym zakresie analizowanych składów mieszaniny i wynosi 10,0 cm/s oraz 32,0 cm/s, odpowiednio dla mieszanki o stosunku 0,62 i 0,90 a także (3) na podstawie wyników badań można wnioskować, że użycie mieszanki z eterem dimetylowym nie jest wykluczone w przypadku silników.

EN

Experiment has been carried out to examine the fundamental combustion characteristics of DME fuel-air mixtures using micro-gravity technique, which is achieved in freely falling chamber. The initial conditions of temperature and pressure are 293 K and 0.10 MPa, respectively and the equivalence ratio is the range from stoichiometoric proportion to near the lower flammability limit. The results obtained in the study are as follows:(1) micro-gravity technique is very useful to analyze the flame behavior even at very lean mixtures, and (2) the burning velocity of DME fuel- air mixture is nearly the same with that of methane-air mixture at the range of all the equivalence ratios investigated and those values of DME fuel are 10.0 cm/s and 32.0 cm/s at 0.62 and 0.90 of equivalence ratio, respectively, and (3) from these experimental data it is suggested that the application to the engine combustion of DME fuel is not so impossible.

20

Doświadczalne charakterystyki żywości prochów

Grula A.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2003

|

R. 32, z. 88

189--200

PL

W artykule przedstawiono rozważania na temat stosowanych powszechnie doświadczalnych charakterystyk prochów określanych przy założeniu liniowej zależności szybkości spalania od ciśnienia. Wykonano symulację numeryczną spalania prochu w stałej objętości w celu ustalenia wpływu warunków spalania na uzyskane charakterystyki żywości. Przytoczono obliczone charakterystyki dla konkretnych prochów, które następnie wykorzystano do obliczeń balistyki wewnętrznej działa.

EN

A consideration about typically used powder experimental characteristics at Assumption of the linear dependence between the burning velocity and pressure is presented in the paper. Some characteristics are proposed which are based on non-linear dependence between burning velocity and pressure. The numerical simulation for powder burning in the limited space was carried out to assess the influence of burning conditions into the received rapidity characteristics. Moreover some calculated characteristics for specific powders are included and their application for the internal gun ballistics calculations is also presented.