2. Расчет энергетический характеристик тринитрокрезола

Требуется: определить состав продуктов взрывчатого превращения и энергетические характеристики бризантного ВВ.

Дано: бризантное ВВ – тринитрокрезол C₆H(NO₂)₃(СH₃) _{2 ,}теплота образования Q_ВВ = 230,869 кДж/моль (при W = const); плотность ρ = 1560 кг/м³.

Решение:

1. Химическая формула: С₈Н₇O₆N₃

2. Молекулярная масса ВВ μ_ВВ и молярная масса M:

M=

3. Кислородный коэффициент:

4. Реакция взрывчатого превращения в первом приближении:

5. Число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:

6. Удельный объем твердых продуктов взрывчатого превращения (плотность графита ρ_тв = 2,267 · 10³ кг/м³):

7. Теплота взрывчатого превращения:

8. Температура взрывчатого превращения:

9. Константа равновесия:

10.Состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении:

8-5.5= 2.5

А=

Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:

11. Проверка расчета состава продуктов взрывчатого превращения по величинам n_газ и k₁.

=0.82+ 1.68 + 2.68 +0.82 + 1.5 = 7.5

Поскольку число молей газов по сравнению с первым приближением не изменилось, а константа равновесия, найденная по составу ПВП, совпала с исходной, расчет выполнен правильно.

12.Теплота взрывчатого превращения:

13.Температура взрывчатого превращения:

Имперические коэффициенты теплоемкости:

14. Константа равновесия:

15. Состав продуктов взрывчатого превращения:

Искомые числа молей соответствующих веществ, входящих в состав продуктов взрывчатого превращения:

Проверка величин k₁ и n_газ по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:

16. Теплота взрывчатого превращения:

Сравнение уточненного значения величины с полученным в п. 12 показывает, что они совпадают с точностью до 1 кДж/моль, т.е. уточненный в п. 15 состав продуктов взрывчатого превращения можно считать окончательным.

Реакция взрывчатого превращения во втором приближении:

16. Значение теплоты взрывчатого превращения для 1 кг ВВ:

16. Температура взрывчатого превращения:

16. Расчет:

1. объем газообразных продуктов:

2. удельная газовая постоянная:

3. сила тринитрокрезола:

4. средняя удельная теплоемкость ПВП:

5. средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов:

6. параметр расширения:

16. Проверка расчета энергетических характеристик:

Теплота взрывчатого превращения:

=

Тогда,

Параметр расширения:

Результат практически совпадает с величиной из п.19, расчеты выполнены правильно.

16. Скорость детонации тринитрокрезола при k = 3:

К- показатель адиабаты для детонационной волны.

Давление на фронте детонационной волны при k = 3:

16. Массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения тринитрокрезола:

Результаты запишем в таблицу 3.1

таблица 3.1

Вещество	H2O	CO2	CO	H2	N2	C
%	19.9	16.06	19.4	0.6	18.5	18.5

23. Результаты расчетов энергетических характеристик тротила представлены в таблице 3.2

таблица 3.2

Характеристика	Расчетное значение	Характеристика	Расчетное значение
; П, кДж/кг	3851.3	, м/с	6798
, К	2563	, Гпа	18.4
, Дж/кг	662	,	405.334
,	697	,	257.846
,	0		0.24

Таблица 4 - Сравнение:

Характеристика	Расчетное значение тротила	Расчетное значение гексогена	Расчетное значение тринитрокрезола
; П, кДж/кг			3851.3
, К			2563
, Дж/кг			662
,			697
,			0
			0.24
, м/с			6798
, ГПа			18.4
,			405.334
,			257.846

Выводы:

При сравнении таких взрывчатых веществ как Тротил, Гексоген и тринитрокрезол, следует, что тринитрокрезол уступает Гексогену и Тротилу во всех характеристиках кроме:. Из сравнения видно, что по эффективности Гексоген лучше Тротила и Динитрофенола, т.к. в нем отсутствуют твердые вещества, а есть только газы. Гексоген очень чувствителен к механическому воздействию, Тротил и тринитрокрезол менее чувствительны.