Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Современные методы измерения и обработки параметров горения энергетических материалов





Традиционная система измерения и обработки параметров горения ЭМ, в недалеком прошлом, состояла в следующем:

В заряд ЭМ, сформированный каким-либо образом, устанавливалась одна или несколько термопар. Аналоговый сигнал от термопар через усилитель подавался на вход светолучевого шлейфового осциллографа. Действие светолучевого (шлейфового) осциллографа основано на использовании зеркального гальванометра – магнитоэлектрического (при записи изменяющихся силы тока и напряжения) или электродинамического (при записи мгновенных значений мощности) в сочетании с оптической системой. Обычно состоит из набора шлейфов – гальванометров в виде лёгкой петельки из очень тонкой проволоки с укреплённым на ней небольшим зеркальцем, помещаемым между полюсами постоянного магнита оптической системы (содержащей осветитель, линзы, диафрагмы, зеркальный барабан развёртки, экран визуального наблюдения), и приспособления для протяжки носителя записи (или светочувствительной бумаги или фотоплёнки), на котором фиксируются отклонения светового луча, отражённого зеркалом гальванометра. При помощи светолучевого осциллографа можно регистрировать одновременно до 64 процессов (по числу имеющихся шлейфов). После фиксации процесса на фотобумагу последняя проявлялась, а полученные величины отклонения оптического сигнала после их обработки и сравнения с эталонными переводились в значения температуры процесса горения.

В настоящее время, в связи с появлением компьютерных технологий,

система измерения и обработки параметров горения ЭМ значительно упростилась. В этой системе светолучевой осциллограф был заменен на цифровой осциллограф. Ниже приведен пример использования аналогово-цифрового преобразователя для изучения процессов горения.



Рисунок 5-Принципиальная схема системы измерения и

оцифровки сигнала.

Аналоговый сигнал, снимаемый с термопары, обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП, плата L-780), и в виде цифрового сигнала отображается на мониторе персонального компьютера программой «PowerGraph», типичный вид сигналов от двух термопар представлен на рисунке 8.

Рисунок 4 – Окно программы «PowerGraph».

Запись сигналов двух термопар, установленных в заряде ЭМ.

Рисунок 5 – Калибровка термопар

редварительно термопары калибруются. Типичный вид окна калибровки термопар приведен на рисунке

 

 

Затем строится калибровочный график для каждой термопары.

Рисунок 6- Калибровочный график термопар

Программное обеспечение (ПО) «PowerGraph» (Разработчик ООО «Интероптика-С», Россия) предназначено для записи, визуализации, обработки и хранения аналоговых сигналов, регистрируемых с помощьюАналого-Цифровых Преобразователей(АЦП). ПО «PowerGraph» позволяет использовать персональный компьютер в качестве стандартных измерительных и регистрирующих приборов - вольтметров, самописцев, осциллографов, спектроанализаторов и др.

Назначение ПО «PowerGraph»:

- Сбор данных с различных измерительных устройств и приборов.

- Регистрация, визуализация и обработка сигналов в режиме реального времени.

- Редактирование, математическая обработка и анализ данных.

- Хранение, импорт и экспорт данных.

Переход горения в детонацию

При горении ГВС в замкнутом объеме продукты горения, нагретые до высоких температур, и находящиеся при давлениях, больше, чем исходная смесь, играют роль поршня, сжимающего исходный газ, и приводящего его в движение. Повышения давления в исходной ГВС приводит к увеличению скорости горения. При самоускорении процесса формируются волны сжатия, сложение которых формирует в исходной ГВС ударную волну, способную вызвать быстрое химическое превращение-детонацию (рис. 7).

Рис. 7 t,x – диаграмма процесса перехода горения в детонацию для ГВС.

1 – кривая распространения фронта пламени

2 – волны сжатия

3 – координаты возникновения детонации

Основной причиной перехода горения в детонацию для конденсированных ВС является увеличение поверхности горения. Это может происходить за счет проникновения раскаленных продуктов горения:

  • в технологические поры исходного ВВ (для прессованных зарядов);
  • в трещины и поры, возникающие под влиянием температурных и механических воздействий, а также за счет рекристаллизации одного из компонентов и др.

За счет увеличения поверхности горения происходит повышение давления, которое увеличивает скорость горения. Переходу горения в детонацию способствует замкнутость объема, в котором находится заряд ВВ.

В процессе перехода горения в детонацию послойное горение переходит в процесс конвективного горения (рис. 8) – горение в порах, трещинах. Повышенное давление в зоне горения формирует волны сжатия и низкоскоростной режим носит уже волновой характер (процесс химического превращения инициируется слабой ударной волной), распространяющейся со скоростью ~800-3500 м/с.

Рис 8 t,x – диаграмма перехода горения в детонацию для конденсированных ВС.

1 – устойчивое послойное горение

2 – конвективное горение

3 – низкоскоростной режим взрывчатого превращения

4 – стационарная детонация

П ри определенных условиях (наличие оболочки, большой диаметр заряда) низкоскоростной режим перерастает в детонационный с нормальной скоростью (до 7-9 км/с). Для некоторых систем стадия (2,3) (рис 6) может и отсутствовать. Изучение переходных процессов зачастую осложнено быстротечностью самого процесса (рис 9).

Рис 9 Переход горения (1) в детонацию (2) для гремучей ртути.

Литература: http://uchebnikionline.com









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.