CC BY
45
Dr Radun Jeremić,
pukovnik, dipl. inž.
Vojna akademija — Odsek logistike, Beograd
RAZVOJ NOVE METODE ZA PRORAČUN PRITISKA I BRZINE DETONACIJE BRIZANTNIH EKSPLOZIVA TIPA CHNO
UDC: 662.215.1 : 519.673
Rezime:
Na osnovu eksperimentalnih vrednosti detonacionih parametara većeg broja eksploziva i razli~itih eksplozivnih sastava, a u skladu sa teorijom detonacije, razvijen je jednostavan poluempirijski model za prora~un pritiska i brzine detonacije eksploziva tipa CHNO. Model je zasnovan na Avakjanovoj metodi za prora~un sastava gasovitih produkata detonacije i primenljiv je u {irokom opsegu gustina. U odnosu na poznatu Kamletovu metodu i numeri~ki model zasnovan na BKWjedna~ini stanja, dobijena su znatno manja odstupanja izra~unatih vrednosti pritiska i brzine detonacije od eksperimentalnih vrednosti.
Klju~ne re~i: modeliranje detonacije, brzina detonacije, pritisak detonacije, CHNO eksplozivi.
DEVELOPMENT OF A NEW METHOD FOR CALCULATING DETONATION PRESSURE AND VELOCITY IN CHNO BLAST EXPLOSIVES
Summary:
A simple semi-empirical model for calculating detonation pressure and velocity in CHNO explosives has been developed on the basis of experimental values of detonation parameters of a number of explosives and various explosive compositions and in accordance with the theory of detonation. The model is based on Avacian's method for calculating the content of gaseous detonation products and it can be applied to a wide range of densities. When compared to the well-known Komlet's method and the numerical model based on the BKW equation of state, this method gives singnificantly smaller deviations of calculated values of detonation pressure and density from experimental values.
Key words: detonation modeling, detonation velocity, detonation pressure, CHNO explosives.
Uvod
Mogu}nost pouzdanog predvi|anja detonacionih karakteristika znatno ubrza-va i pojeftinjuje proces osvajanja novih eksploziva i razli~itih eksplozivnih sasta-va. U re{avanju ovog problema zastuplje-na su dva pristupa. Prvi se zasniva na nu-meri~kom modeliranju procesa detonacije, a drugi na mnogo jednostavnijim em-pirijskim i poluempirijskim modelima.
Laboratorije razvijenih zemalja, po-sebno SAD, razvile su prve kompjuter-ske programe za numeri~ko modeliranje detonacije jo{ pre 40 godina. Poslednjih godina rade na usavr{avanju modela za numeri~ko modeliranje nestacionarne de-tonacije.
Mader i saradnici, iz istraživa~ke laboratorije Los Alamos, godine 1961. raz-vili su program za prora~un detonacionih parametara pod nazivom STRETCH
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
5
BKW [1, 2], koji se odlikovao velikom brzinom rada i davanjem zadovoljavaju-ćih rezultata uz kori{ćenje samo jednog niza konstanti u BKW jednacini stanja, za sve eksplozivne materije. Razrađene su i druge varijante programa koji koriste BKW jednacinu stanja. Tako su npr., Cheret i saradnici izradili programe pod nazivima ARP AGE i LA MINEUR [1, 2]. Cowperthwaite i saradnici izradili su program TIGAR [3] koji se zasniva na JCZ jednacini stanja. Mader je 1967. go-dine izradio program pod nazivom FORTRAN BKW koji je veoma zastupljen u istraživačkim institucijama mnogih ze-malja, a koji je do danas vi{e puta usavr-{avan i prilagođavan savremenim soft-verskim paketima [1, 2].
Kod nas nema znacajnijih radova iz ove oblasti. Jedan od retkih modela bio je program EXPLO5 [4], koji je imao problem konvergencije re{enja za neke eksplozivne sastave i sastave za male gustine (ispod 1 g/cm3). Ovi nedostaci otklonjeni su programom PASCAL BKW na cijem usavr{avanju se i dalje radi [5]. Međutim, zbog svoje složeno-sti, numericki modeli nisu pogodni za inženjerske potrebe zbog cega su razvi-jene razlicite poluempirijske metode ko-je su jednostavnije za prakticnu upotre-bu. Jedna od najpoznatijih je Kamletova metoda koja daje zadovoljavajuće rezul-tate za eksplozive tipa CHNO, cije su gustine veće od 1 g/cm3 [6].
U ovom radu prikazana je nova jed-nostavna poluempirijska metoda za pred-viđanje detonacionih parametara eksplo-ziva tipa CHNO koja daje znatno manja odstupanja od eksperimentalnih vredno-sti u odnosu na Kamletovu metodu.
Teorijske osnove modela
Iz hidrodinamicke teorije detonacije poznate su sledeće jednacine koje pove-zuju pritisak detonacije (u C-J tacki), p, brzinu detonacije, D, gustinu eksploziva, p0, i toplotu detonacije, Q:
D =
V2 у -1) Q (1)
i p (2)
p\ 1 1
V p p CJ
i у +1 p D2 (3)
Pcj = y +1 (4)
Po Y
gde je у - eksponent politrope.
Uvr{tavanjem jednacine (1) u jedna-cinu (3) dobija se:
P =
2 у -')
у +1
PoQ
(5)
Uzev{i u obzir cinjenicu da eksperi-mentalni rezultati pokazuju da je ekspo-nent politrope proporcionalan gustini eksploziva [1, 2], te da na osnovu jednacine stanja gasova sledi da je pritisak proporcionalan broju molova gasovitih produkata detonacije, n, izraz (5) može se u op{em obliku prikazati na sledeći nacin:
p = ApnQ
gde su A i x - empirijske konstante.
6
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
Na analogan nacin, uvrstavanjem ovog izraza u jednacinu (2) i uzevsi u ob-zir jednacinu (4), može se do}i do slede-}eg izraza za proracun brzine detonacije:
D = BpzjnQ (6)
gde su B i y - empirijske konstante.
Empirijske konstante u (5) i (6) od-reduju se regresionom analizom eksperi-mentalnih podataka zavisnosti pritiska i brzine detonacije od gustine eksploziva.
Broj molova gasovitih produkata detonacije, n, može se izracunati pomocu jednostavne Avakjanove metode [8]. Pre-ma Avakjanovim eksperimentalnim poda-cima ustanovljeno je da je koeficijent rea-lizacije (K) povezan sa koeficijentom ki-seonika (Kk) preko slede}e relacije:
K = 0,32 Kk°’24 (7)
Pri tome se koeficijent kiseonika izraža-va u procentima.
Ako se zanemari prisustvo amonija-ka u produktima detonacije, reakcija eks-plozivnog razlaganja može se napisati u slede}em obliku:
C*HyNzOu ^ nH2О + n2H2 + n3C02 + +n 4CO + n^ О 2 + n^ N 2 + П7 C
Pri proracunu sastava polazi se od pretpostavke da koeficijent K oznacava stepen oksidacije vodonika do vode. Drugim recima, pretpostavlja se da se iz maksimalnog broja molova y/2, u uslovi-
ma eksplozije, dobija K ■ y/2 molova vo-
de, a (1 -K) ■ y/2 molova ostaje u obliku H2. U tom slucaju je:
n1 = K ■ y/2, a n2 = (1 -K) ■ y/2.
Broj molova azota bi}e:
n6
z/2
Da bi se odredio broj molova ostalih produkata detonacije potrebno je da se zajedno rese jednacine materijalnog i energetskog bilansa. Pri sastavljanju tih jednacina neophodno je uzeti u obzir od-nos kiseonika, ugljenika i vodonika u molekulu eksplozivne materije. U zavi-snosti od tog odnosa mogu se izdvojiti tri slucaja.
1. slucaj: Kk> 100%. Pretpostavlja se da slobodnog ugljenika nema u konac-nim produktima, tj. n7 = 0.
Za proracun n3, n4 i n5 koriste se slede}e relacije:
n3 = (1,4K-0,4)x n4 = x-n3 = 1,4x(1 -K) n5 = (x-2n3-n4-n1)/2
2. slucaj: Kk < 100%. Pretpostavlja se da u sastavu produkata eksplozije ne-ma kiseonika, tj. n5 = 0. Ostale nepoznate izracunavaju se pomo}u slede}ih jednaci-na:
n3 = 1,16м (K -0,568) -0,5nj
n4 = u - (2n3 + n1) = u [1 - 2,32 (K -0,568)]
n7 = x -(n3 + n4)
3. slucaj: Kk < 100, ali je O > (C + H2). Formule za proracun sastava imaju slede}i oblik:
n3 = 0,7 (u -y/2) K - 0,4x
n4 = 1,4x - 0,7 (u -y/2) K
Na osnovu ovako određenog sastava produkata detonacije može se izracunati njihova sumarna toplota obrazovanja i toplota eksplozije pomo}u Hesovog za-kona na osnovu izraza:
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
7
n m
Q (9)
i=i j=i
gde i = 1, n predstavlja broj produkata detonacije, a j = 1, m - broj komponenata koje ulaze u sastav eksplozivne materije.
Podaci o toplotama formiranja eks-ploziva i produkata detonacije mogu se na}i u termohemijskim tabelama. Treba naglasiti da Avakjanova metoda daje sa-stav kona~nih produkata detonacije, po-sle njihovog {irenja i hla|enja.
Provera primenljivosti modela
Testiranje primenljivosti i ocena po-uzdanosti izvedenog modela za prora~un
detonacionih parametara izvr{ena je na 72 eksplozivna sastava (25 eksploziva i eksplozivnih smesa razli~itih gustina) za koje se raspolagalo eksperimentalnim vrednostima pritiska i brzine detonacije (tabela 1). Za navedene eksplozivne sa-stave najpre su pomo}u Avakjanove me-tode izra~unati brojevi molova gasovitih produkata detonacije i toplote eksploziv-nog pretvaranja.
Regresionom analizom rezultata od-relene su vrednosti empirijskih konstanti u izrazima (5) i (6) (slike 1 i 2) koji u eksplicitnom obliku glase:
p = 0,00048p02nQ , kbar (10)
D = 13,2 p064nQ , m/s (11)
9500
8500
7500
6500
5500
4500
3500
2500
■ RDX
Д Heksotol(80/20) • Heksotol(60/40) □ HMX
0Oktol(80/20)
0Oktol(60/40)
Ж Tetril
- HMX-PU(80/20) Д HMX-PU(65/35) >::< RDX-PU(70/30) -NM + DATB
X PETN-PU(70/30)
AHeksotol(90/10) О Heksotol(70/30) □ TNT
+ Oktol(90/10)
♦ Oktol(70/30) XPETN
►::< PBX-9011 О HMX-PU(70/30) ►!< RDX-PU(80/20) :: RDX-PU(60/40) Ж NGL
::petn-pu(90/10)
* PETN-PU(60/40)
180 280
380 480
580 680
\0,5
Po (nQ)
8
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
Ik
5S
•в
400
350
300
250
200
150
100
50
■ RDX
Д Heksotol(80/20)
* Heksotol(60/40) □ HMX
О Oktol(80/20) 0Oktol(60/40)
Ж Tetril
- HMX-PU(80/20)
* RDX-PU(80/20) :: rdx-pu(60/40) Ж NGL
::petn-pu(90/10'
* PETN-PU(60/40‘
AHeksotol(90/10) О Heksotol(70/30) □ TNT
+ Oktol(90/10)
♦ Oktol(70/30)
xpetN
►::< PBX-9011 О HMX-PU(70/30) ►::< rdx-pu(70/30) -NM + DATB
X PETN-PU(70/30) Д HMX-PU(65/35)
—
w
0
0.0E+00 1.0E+05 2.0E+05 3.0E+05 4.0E+05 5.0E+05 6.0E+05 7.0E+05 8.0E+05
Po2nQ
Sl. 2 — Poređenje izracunatih i eksperimentalnik vrednosti pritiska detonacije za razlicite eksplozive
gde je gustina, p0, u g/cm3, broj molova gasovitih produkata, n, po 1 kg EM, a to-plota eksplozije, Q, u kJ/kg.
Visoke vrednosti koeficijenata kore-lacije (R2 = 0,99) za 72 testirana sastava potvrđuju primenljivost predloženog mo-dela za proracun teorijskih vrednosti de-tonacionih parametara.
U tabeli 1 dat je i uporedni prikaz prosecnih odstupanja izracunatih vredno-sti detonacionih parametara dobijenih razlicitim metodama u odnosu na ekspe-rimentalne vrednosti.
Prema novom modelu dobijeno je prosecno odstupanje vrednosti pritiska detonacije od 3,7% i brzine detonacije od 1,4%, sto je približno duplo manje u odnosu na odstupanja po Kamletovoj
metodi. Odstupanje je manje i u odnosu na rezultate numerickog modela ko-ji koristi BKW jednacinu stanja za opisivanje ponasanja gasovitih produ-kata detonacije. Pored toga, za razliku od Kamletove metode, model je pri-menljiv za bilo koju gustinu eksplo-ziva.
Primenljivost modela dodatno je te-stirana sa nekoliko razlicitih eksploziv-nih sastava (tabela 2). Odstupanja ekspe-rimentalnih i izracunatih vrednosti su mala i nalaze se u granicama eksperi-mentalne greske. Treba naglasiti da se podaci iz literature o eksperimentalnim vrednostima pritisaka detonacije prilicno razlikuju, jer se njegova vrednost tesko pouzdano meri.
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
9
Tabela 1
Poređenje vrednosti detonacionih parametara dobijenih razlicitim metodama
Red. br. Eksploziv Po, 3 g/cm Eksperiment BKW Kamlet Model Greska BKW Greska Kamlet Greska modela
P> kbar D, m/s p> kbar D, m/s P> kbar D, m/s P> kbar D, m/s P> kbar D, m/s Ap, % AD, % A, % AD, %
1. Heksogena,b 0,7 59,9 4989 60 5222 51,7 5026 50,8 4968 25,3 4,7 13,6 0,7 15,1 0,4
2. 1,0 108,0 6030 104 6044 105,6 6052 103,7 6159 3,3 0,2 2,2 0,4 3,9 2,1
3. 1,29 166,2 7036 168 6922 175,7 7044 172,6 7175 0,8 1,6 5,7 0,1 3,9 2,0
4. 1,46 209,8 7626 215 7491 225,1 7626 221,1 7729 2,6 1,8 7,3 0,0 5,4 1,3
5. 1,59 259,0 8077 263 7962 267,0 8071 262,3 8134 1,5 1,4 3,1 0,1 1,3 0,7
6. 1,72 310,0 8528 311 8467 312,4 8515 306,9 8527 0,3 0,7 0,8 0,1 1,0 0,0
7. 1,8 347,0 8754 339 8795 342,2 8789 336,1 8763 2,3 0,5 1,4 0,4 3,1 0,1
8. Oktogena 1,9 393,0 9100 391 9288 380,5 9123 359,3 8867 0,5 2,1 3,2 0,2 7,9 2,6
9. TNTa,b 0,8 36,4 4340 55 4806 48,6 4551 45,1 4438 51,4 10,7 33,4 4,9 24,7 2,3
10. 1,0 62,5 5100 81 5319 75,9 5131 70,4 5074 29,3 4,3 21,4 0,6 13,5 0,5
11. 1,36 122,2 6200 146 6310 140,4 6175 130,2 6102 19,5 1,8 14,9 0,4 7,3 1,6
12. 1,45 142,0 6500 166 6576 159,6 6436 148,0 6341 16,9 1,2 12,4 1,0 5,0 2,4
13. 1,59 176,5 6940 198 7010 191,9 6842 178,0 6702 12,2 1,0 8,7 1,4 1,6 3,4
14. 1,64 190,0 6950 215 7169 204,1 6987 189,4 6827 13,2 3,2 7,4 0,5 0,4 1,8
15. Pentrit3 0,25 7,0 2830 11 3414 6,6 3493 6,2 2625 50,0 20,6 5,4 23,4 10,6 7,3
16. 0,5 24,0 3800 30 4692 26,5 4349 24,9 3978 26,3 23,5 10,4 14,5 4,3 4,7
17. 1,0 97,0 6025 107 6026 106,0 6063 99,4 6030 10,3 0,0 9,2 0,6 3,3 0,1
18. 1,67 300,0 7980 279 8050 295,5 8358 277,3 8203 7,0 0,9 1,5 4,7 6,9 2,8
19. 1,77 335,0 8300 318 8424 332,0 8701 311,6 8494 5,1 1,5 0,9 4,8 6,3 2,3
20. Tetrilb 0,9 64,6 5360 76 5316 71,0 5203 71,7 5340 16,9 0,8 9,9 2,9 11,8 0,4
21. 1,36 140,0 6680 160 6616 162,2 6637 163,7 6841 14,3 1,0 15,8 0,6 17,8 2,4
22. 1,7 245,0 7560 253 7750 247,5 7634 249,8 7766 3,3 2,5 1,0 1,0 2,7 2,7
23. NMa 1,13 125,0 6523 138 6590 130,2 6383 118,0 6255 10,4 1,0 4,1 2,1 4,9 4,1
24. NGLa 1,59 246,0 7580 245 7641 281,6 8289 230,6 7627 0,4 0,8 14,5 9,3 5,6 0,6
25. DATBa 1,79 259,0 7520 239 7637 253,3 7574 236,2 7362 7,7 1,6 2,2 0,7 8,2 2,1
26. Heksotol 90/10“ 1,51 217,0 7570 230 7599 234,1 7687 224,7 7686 6,0 0,4 7,9 1,5 4,3 1,5
27. 1,55 231,0 7740 240 7744 245,5 7805 236,7 7808 3,9 0,1 6,3 0,8 3,2 0,9
28. 1,59 247,0 7840 251 7892 243,6 7709 249,1 7928 1,6 0,7 1,4 1,7 1,6 1,1
29. 1,61 256,0 7910 264 7967 242,3 7657 255,4 7987 3,1 0,7 5,3 3,2 0,5 1,0
30. Heksotol 80/20“ 1,5 210,0 7500 223 7494 223,7 7532 213,7 7517 6,2 0,1 6,5 0,4 2,5 0,2
31. 1,53 222,0 7570 231 7601 232,7 7632 222,4 7607 4,1 0,4 4,8 0,8 0,9 0,5
32. 1,56 231,0 7675 238 7709 242,0 7731 231,2 7696 3,0 0,4 4,7 0,7 0,8 0,3
33. 1,6 242,0 7745 256 7858 254,5 7864 243,2 7813 5,8 1,5 5,2 1,5 1,2 0,9
34. Heksotol 70/30“ 1,49 197,0 7290 210 7386 213,9 7382 203,3 7350 6,6 1,3 8,6 1,3 3,9 0,8
35. 1,52 207,0 7370 224 7492 222,6 7480 211,5 7438 8,2 1,7 7,5 1,5 2,9 0,9
36. 1,55 216,0 7460 231 7600 231,5 7578 220,0 7526 6,9 1,9 7,2 1,6 2,6 0,9
37. 1,59 227,0 7580 242 7747 243,6 7709 231,4 7642 6,6 2,2 7,3 1,7 2,7 0,8
10
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
Red. br. Eksploziv Po, 3 g/cm Eksperiment BKW Kamlet Model Greska BKW Greska Kamlet Greska modela
P> kbar D, m/s p> kbar D, m/s P> kbar D, m/s P> kbar D, m/s P> kbar D, m/s Ap, % AD, % AP, % AD, %
38. Heksotol 60/40c 1,49 192,0 7195 206 7312 207,5 7271 195,7 7212 7,3 1,6 8,1 1,1 2,7 0,2
39. 1,52 200,0 7250 213 7420 216,0 7368 203,6 7298 6,5 2,3 8,0 1,6 2,6 0,7
40. 1,54 206,0 7300 224 7490 221,7 7432 209,0 7356 8,7 2,6 7,6 1,8 2,2 0,8
41. 1,59 219,0 7415 237 7675 236,3 7593 222,8 7498 8,2 3,5 7,9 2,4 2,5 1,1
42. Oktol 90/10c 1,6 247,0 7850 263 7967 262,4 7984 245,7 7854 6,5 1,5 6,2 1,7 0,2 0,1
43. 1,65 266,0 8000 278 8157 279,0 8153 261,3 8001 4,5 2,0 4,9 1,9 1,0 0,0
44. 1,71 288,0 8200 305 8390 299,7 8355 280,7 8174 5,9 2,3 4,1 1,9 1,8 0,3
45. 1,75 303,0 8320 318 8550 313,9 8490 294,0 8288 5,0 2,8 3,6 2,0 2,3 0,4
46. Oktol 80/20c 1,61 242,0 7730 261 7928 257,3 7891 239,4 7733 7,9 2,6 6,3 2,1 0,4 0,0
47. 1,64 251,0 7820 270 8042 267,0 7991 248,4 7819 7,6 2,8 6,4 2,2 0,3 0,0
48. 1,68 265,0 7950 282 8197 280,2 8123 260,7 7933 6,4 3,1 5,7 2,2 0,9 0,2
49. 1,71 278,0 8050 299 8314 290,3 8223 270,1 8018 7,6 3,3 4,4 2,1 2,1 0,4
50. Oktol 70/30c 1,6 227,0 7520 247 7815 246,5 7738 227,3 7554 8,8 3,9 8,6 2,9 0,9 0,5
51. 1,64 243,0 7680 265 7965 258,9 7869 238,8 7667 9,1 3,7 6,6 2,5 1,0 0,2
52. 1,68 257,0 7810 277 8119 271,7 7999 250,6 7778 7,8 4,0 5,7 2,4 1,8 0,4
53. 1,7 267,0 7900 283 8197 278,2 8065 256,6 7834 6,0 3,8 4,2 2,1 3,2 0,8
54. Oktol 60/40c 1,6 216,0 7360 242 7737 239,0 7621 219,8 7428 12,0 5,1 10,7 3,5 2,5 0,9
55. 1,63 226,0 7550 257 7850 248,1 7717 228,1 7512 13,7 4,0 9,8 2,2 1,7 0,5
56. 1,67 241,0 7590 268 8000 260,4 7846 239,5 7622 11,2 5,4 8,1 3,4 0,1 0,4
57. 1,7 253,0 7680 278 8118 269,8 7942 248,1 7704 9,9 5,7 6,7 3,4 1,2 0,3
58. PBX-9011d 1,77 299,0 8500 331 7700 301,9 8297 301,2 8352 10,7 9,4 1,0 2,4 1,5 1,7
59. HMX/PU 80/20" 1,35 165,0 6880 175 7026 165,0 6712 161,9 6823 6,1 2,1 0,0 2,4 1,2 0,8
60. 1,43 188,0 7126 193 7335 185,1 6966 181,6 7063 2,7 2,9 1,5 2,3 2,7 0,9
61. HMX/PU 70/30e 1,33 153,0 6818 164 6920 149,4 6423 151,8 6647 7,2 1,5 2,3 5,8 0,1 2,5
62. HMX/PU 65/35e 1,39 168,0 6906 182 6831 156,4 6466 159,8 6701 8,3 1,1 6,9 6,4 4,2 3,0
63. RDX/PU 80/20e 1,3 151,0 6870 157 6802 154,2 6579 159,2 6870 4,1 1,0 2,1 4,2 6,2 0,0
64. 1,57 234,0 7778 242 7870 224,9 7438 232,3 7694 3,4 1,2 3,9 4,4 0,0 1,1
65. RDX/PU 70/30e 1,26 136,0 6441 143 6612 131,5 6146 140,4 6531 5,1 2,7 3,3 4,6 4,0 1,4
66. 1,38 167,0 7339 173 7090 157,7 6510 168,4 6898 3,6 3,4 5,6 11,3 1,5 6,0
67. RDX/PU 60/40e 1,36 161,0 6765 172 7201 139,5 6156 158,7 6736 6,8 6,4 13,3 9,0 0,7 0,4
68. PETN/PU90/ 10e 1,65 263,0 7950 269 8027 268,5 7997 256,1 7920 2,3 1,0 2,1 0,6 1,9 0,4
69. PETN/PU70/ 30e 1,16 115,0 6218 119 6110 117,4 5999 110,6 5994 3,5 1,7 2,1 3,5 3,1 3,6
70. 1,39 165,0 6957 174 6870 168,6 6714 158,9 6681 5,5 1,3 2,2 3,5 3,0 4,0
71. PETN/PU60/ 40e 1,28 129,0 6294 140 6428 128,1 6032 127,1 6177 8,5 2,1 0,7 4,2 0,7 1,9
72. 1,38 153,0 6708 164 6787 148,9 6326 147,8 6462 7,2 1,2 2,7 5,7 2,7 3,7
PROSEČNO ODSTUPANJE, % 8,9 2,9 6,5 2,9 3,7 1,4
a) Referenca [2]; b) Referenca [8]; c) Referenca [9]; d) Referenca [10]; e) Referenca [4]
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
11
Rezultati testiranja modela na nekoliko eksplozivnih sastava
Tabela 2
Red. br. Eksploziv P g/cm3 p, kbar D, m/s
Eksper. Model Greska, % Eksper. Model Greska, %
1. HMX P=1,77 323 327 1,2 8500 8668 2,0
2. DATB P=1,21 109 5880 5820 1,0
3. RDX/TNT (60/40) P=1,05 97,9 5904 5847 1,1
P=1,67 264 248 6,1
4. PETN/TNT(50/50) P=1,68 245 236 3,7 7662 7517 1,9
5. P=1,28 137 6400 6390 0,1
6. RDX/TNT (75/25) P=1,76 293 8300 8219 1,0
P=1,65 276 258 6,5
7. DB barut balistiti P=1,58 199 204 2,5 710 7082 1,0
Napomena: podaci na red. br. 1-5 su prema ref. [10], a na red. br. 7 prema ref. [8]
Zaključak
U radu je predstavljen nov jednostavan poluempirijski model za predviđanje vred-nosti pritiska i brzine detonacije eksploziva tipa CHNO koji ima teorijsku osnovu, a za proracun sastava gasovitih produkata detonacije koristi Avakjanovu metodu. Slaganje eksperimentalnih i izracunatih vrednosti de-tonacionih parametara u sirokom intervalu gustina eksploziva je dobro i nalazi se u gra-nicama greske eksperimentalnih merenja. Dobijeno prosecno odstupanje rezultata je približno duplo manje u odnosu na rezultate Kamletove metode, sto potvrđuje ispravnost modela. Model je potvrđen i dodatnim testi-ranjem sa nekoliko razlicitih eksploziva.
Literatura:
[1] Mader, C. L.: Numerical modeling of detonations, University of California Press, Los Angeles, 1979.
[2] Mader, C. L.: Numerical modeling of Explosives and Propellants, CRC Press, New York, 1998.
[3] Hobbs, M. L. i dr.: Extension of the JCZ Product Species Data Base, 11. internacionalni simpozijum o detonaciji, Snowmass, Colorado, 1998.
[4] Sućeska, M.: Reoloska i detonaciona svojstva livenih kom-pozitnih eksploziva sa polimernim vezivom, doktorska di-sertacija, VVTS, Zagreb, 1991.
[5] Jeremić, R.: Numericko modeliranje detonacije, VTG, 2, 2002.
[6] Kamlet, M. J.; Jacobs, S.: Chemistry of Detonation. I A Simple Method for Calculating Detonation Properties of CHNO Explosives, J. Chem. Phys., 48, 1, 1968.
[7] Dimitrijević, R.: Ponasanje malodimnih baruta u uslovima detonacije, Magistarski rad, VTA VJ, Beograd, 1996.
[8] Baum, F. A. i dr.: Fizika vzriva, Nauka, Moskva, 1975.
[9] Azdejković, M.: Korelacije između fizicko-hemijskih i detona-cionih parametara granulisanih eksplozivnih smesa heksotola i oktola, specijalisticki rad, TVA KoV JNA, Zagreb, 1983.
[10] Dobratz, B. B.: LLNL Explosives Handbook, Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants, UCRL-52997, Lawrence Livermore National Laboratory, 198
12
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2005.
