11 / 20
Метательное действие зарядов взрывчатых веществ при распространении…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2016 11
бавки не успевают претерпеть существенное обгорание с поверхно-
сти под действием ПР взрывчатой основы заряда. Поэтому разложе-
ние PAX-30*, взрывчатая органическая основа которого имеет плот-
ность, практически равную TMD, описывается в рамках модели де-
тонации с догоранием. Предполагается очень быстрое разложение
взрывчатой основы заряда и образование смеси ее ПР с частицами
практически непрореагировавшего алюминия, параметры состояния
которой находятся в соответствии с моделью детонации Чепмена-
Жуге. «Прохождение через» алюминиевую частицу чрезвычайно уз-
кого ударного фронта и фронта высокоскоростного потока образо-
вавшихся высокотемпературных и очень вязких ПР, по-видимому,
может привести к освобождению существенной части поверхности
частицы от оксидной пленки. Это «обстоятельство» дает основание
считать, что в зарядах со структурой, как у PAX-30, частицы алюми-
ния вблизи фронта детонации претерпевают интенсивное обгорание в
обдувающих их ПР взрывчатой основы. По мере выравнивания ско-
ростей частицы и ПР замедляется горение алюминия вследствие диф-
фузионных затруднений и падения концентрации окислителя в ПР.
Дополнительное тепловыделение от горения алюминия может
привести к «нарастанию детонации» и формированию «новой» по-
верхности Чепмена — Жуге. Но мы полагаем, что дополнительное
тепловыделение происходит недостаточно быстро для того, чтобы
сильно влиять на параметры фронта на относительно малом пути его
движения по заряду.
Для реагирующей смеси продуктов детонации органической ос-
новы заряда и догорающего алюминия использовались удобные при
компьютерном моделировании уравнения состояния и кинетики [12]:
0
( )
Al
p p V Q
V
λ=
ω
=
( λ
;
0,3
2/3
0
0
max
6
(1 ) 1
d n
C
p
dt
d
C
λ =
− λ − λ
.
В этих выражениях: первое слагаемое — функция
0
( )
p V
λ=
—
имеет ту же форму, что и каноническое уравнение Джонса —
Уилкинса — Ли (
JWL
);
λ
— степень полноты сгорания алюминие-
вых частиц с начальным размером
0
d
;
C
— массовая доля алюминия
в данном составе ВВ;
max
C
— максимальная массовая доля алюми-
ния, который может сгореть только за счет продуктов детонации ор-
ганической основы данного состава ВВ;
Al
Q
— дополнительный
компонент удельной внутренней энергии продуктов детонации, обу-
словленный сгоранием алюминия;
V
— удельный объем продуктов
детонации (отнесенный к объему заряда ВВ в исходном состоянии);
ω
— параметр Грюнайзена;
0
n
— настроечный параметр.