- •4. Методика расчетов энергетических характеристик порохов и ртт
- •4.1. Основной метод расчета энергетических характеристик
- •4.1.1. Расчет условной формулы 1кг композиции
- •4.1.2. Расчет теплоты образования композиции
- •4.1.3. Расчет теплот образования через теплоты сгорания
- •4.1.4. Расчет состава продуктов горения композиции, калорийности и температуры
- •4.1.5. Расчет удельного объема газообразных продуктов горения, коволюма и силы композиции
- •4.2. Упрощенный метод расчета энергетических характеристик (метод Де-Поу)
- •4.2. Используемые обозначения в программе:
- •4.3. Расчет эмпирической формулы и энтальпии 1 кг с помощью эвм
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
4.1.1. Расчет условной формулы 1кг композиции
Для определения условной формулы 1кг композиции нужно знать содержание компонентов в этой композиции и условную формулу 1кг каждого компонента. В условной формуле коэффициенты NX после химических символов каждого элемента X численно равны количеству грамм-атомов этого элемента в 1 кг компонента композиции. Условная формула 1кг компонента композиции рассчитывается, исходя из его химической формулы. При этом количество грамм-атомов углерода NС, водорода NН, кислорода NO, и азота NN получается умножением количества грамм-атомов каждого элемента в грамм-молекуле (т.е. коэффициентов при символах элементов в химической формуле) на 1000 и делением на молекулярную массу (моль) вещества.
Формулы для вычислений имеют вид:
|
(4.3 а, б, в, г) |
где
- соответственно количество грамм-атомов
углерода, водорода, кислорода и азота
в 1грамм-молекуле вещества; М
- молекулярная масса вещества. Например,
для нитроглицерина C3H5O9N3
с M=227
имеем:
;
;
;
.
Следовательно,
условная формула для 1кг нитроглицерина
имеет вид: C13,216H22,026O39,648N13,216.
Проверка правильности расчета проводится
по уравнению материального баланса
:
12·13,216 + 1·22,026 + 16·39,648 + 14·13,216 = 999,98.
Погрешность не должна превышать 0,01 %.
Условную формулу 1 кг нитроцеллюлозы можно найти в справочной литературе или вычислить, используя эмпирические формулы, устанавливающие связь между количеством грамм-атомов элементов в 1 кг нитрата целлюлозы и содержанием азота в ней.
Условные формулы 1 кг нитратов целлюлозы в зависимости от содержания азота и эмпирические формулы Преттра для расчета условных формул 1 кг нитратов целлюлозы приведены в приложении 1.
Расчет условной формулы 1 кг композиции проводится суммированием произведений числа грамм-атомов элементов (коэффициентов в условной формуле), вносимых отдельными компонентами композиции, на соответствующие доли этих компонентов в смеси. Правильность расчета формулы 1 кг композиции также проверяется по уравнению материального баланса, погрешность расчета не должна превышать 0,1 %.
ПРИМЕР №1. Расчет условной формулы 1 кг
В табл. 4.1 приведены условные формулы 1 кг компонентов и их процентное содержание в композиции.
В табл. 4.2 приводится расчет условной формулы 1 кг.
Таблица 4.1
Условные формулы 1 кг компонентов композиции и их процентное содержание
Компонент |
Содержание компонента в композиции, % |
Число грамм-атомов элементов в 1 кг компонентов |
|||
С |
Н |
О |
N |
||
НЦ с 12% азота Нитроглицерин Дибутилфталат Централит №1 |
59,0 30,0 8,0 3,0 |
22,740 13,215 57,553 63,433 |
29,235 22,026 79,137 74,627 |
36,6083 39,648 14,388 3,731 |
8,567 13,215 - 7,463 |
Таблица 4.2
Расчет условной формулы 1 кг композиции
Компонент |
Массовая доля компонента в композиции |
Число грамм-атомов элементов, вносимых компонентами в 1 кг композиции |
|||
С |
Н |
О |
N |
||
НЦ с 12% азота Нитроглицерин Дибутилфталат Централит №1 |
0,59 0,30 0,08 0,03 |
13,417 3,964 4,604 1,903 |
17,249 6,608 6,331 2,239 |
21,289 11,894 1,151 0,112 |
5,054 3,964 - 0,224 |
Композиция 1 кг |
- |
23,88 |
32,427 |
34,446 |
9,242 |

,
,
,
,