Пороху і палива повинні володіти різною швидкістю горіння і різною температурою,

У регресивних горіння відбувається і з внутрішньої і з зовнішньої поверхні. До дегресивним відносяться кульова, кубічна, стрічкова форми. Крім того, порохові заряди в ракетних системах бронюють, тобто їх бічну поверхню покривають негорючим лаком. Флегматизація зовнішньої поверхні здійснюється просочуванням розчином речовини, яке містить велику кількість вуглецю. Розчин проникає всередину порохового елемента і в подальшому такі зовнішні просочені шари горять зі значно меншою швидкістю, ніж внутрішні шари, це виключає прогари. Сильна залежність швидкості горіння пороху від тиску небажана. Така залежність призводить до дегресивним горіння порохового заряду, збільшуючи при пострілі відношення максимального тиску до середнього. Крім того, бажано, щоб швидкість горіння пороху можливо менше залежала від початкової температури. Особливо сильно позначається залежність швидкості горіння від тиску і температури при використанні порохового заряду в реактивному двигуні. Якщо швидкість горіння прямо пропорційно тиску, то такий порох взагалі не можна використовувати в реактивному двигуні. Такий висновок випливає з рівняння балансу газоутворення за рахунок горіння порохового заряду і відтоку газів через сопло. Вагова кількість газів q1. утворюються в одиницю часу дорівнюватиме

Витрата газів через сопло

А - коефіцієнт витрати

G - мінімальний переріз сопла

Р - тиск в камері згоряння

Т.ч. стійке горіння одно при рівних потоків всередину і назовні

З формули випливає, що характер залежності величини рівноважного тиску від параметрів заряджання двигуна в сильному ступені залежить від величини n. Якщо n> 1, то рівновага між газопрітоком і газооттоком взагалі неможливо. при n <1 – равновесие устойчиво. Чем ближе n к 1, тем сильнее равновесное давление зависит от параметров заряжания и начальной температуры. Чем меньше n, тем меньше возрастает равновесное давление с повышением температуры. Современные пороха имеют сравнительно больше значения n = 0,7. Поэтому для зарядов из этих порохов показатель степени в выражении равновесного давления тоже велик. Если n = 0,67, то 1/(1- n) = 3, n = 0,75 1/(1- n) = 4. Для современных порохов наблюдается значительная зависимость скорости горения от начальной температуры. Так при изменении температуры от 18 0 до 60С скорость возрастает в 1,3 – 1,5 раза. Однако в настоящее время путем введения специально разработанных ингибирающих добавок, которые вводят в состав порохов, удалось создать системы, имеющие практически малую зависимость скорости горения и от давления и от температуры. В случае смесевых систем, состоящих из окислителя и горючего можно отметить, что скорость их горения более слабо зависит от давления и температуры, чем у баллиститных порохов, поэтому смесевые топлива более предпочтительны для ракет, чем НГЦ пороха. Кроме того, они имеют еще то преимущество, что способны гореть устойчиво с полным выделением энергии при более низких давлениях, чем баллиститные пороха, а это позволяет уменьшить толщину стенок ракетной камеры, т.е. массу ракеты.

Говорячи про швидкість горіння необхідно розрізняти власне горіння і поверхневе поширення горіння. При горінні порохового стовпчика конденсована фаза зазвичай приймає форму конуса, при цьому поверхня горіння виявляється значно більше вихідної.

(Догорание горючих продуктів неповного згоряння за рахунок кисню повітря призводить до підвищення температури і, як наслідок, викликає прискорення поширення горіння по поверхні заряду).

При горінні порохових елементів в каналі ствола запалювання зазвичай відбувається по всій вільній поверхні.

Вагова кількість газів, що утворюються при горінні одно:

Якщо в міру згоряння поверхню частинки зменшується, то таку форму називають депресивною (наприклад, куля, куб), якщо поверхня збільшується - прогресивної (шашка з каналами).

Важливо відзначити, що швидкість горіння не перевищує швидкості звуку у вихідній горючої системі. Швидкість звуку є критерієм для переходу горіння в детонацію.

Схожі статті