Дипломная работа: Изучение скорости горения высокоэнергетических смесевых твердых топлив

В работе использованы методики изготовления модельных твердых топлив, измерения скорости горения.

2.1 Определение процентного состава компонентов топливной композиции по известному α

Знание коэффициента избытка окислителя системы позволяет решить обратную задачу, т.е. определить процентный состав компонентов топливной композиции.

Рассмотрим это на примере топлива с α=0,90 и содержанием алюминия 15 масс. %, тогда содержание топливной композиции можно записать как

NH4NO3 – (85-х) %

Связка – х %

Аl – 15 %

Т.к. содержание алюминия зафиксировано, а на содержание (NH4NO3 и связки) при 15 % алюминия приходится 85 %. Расчет эквивалентной формулы приведен в таблице№1.

Таблица№1. Расчет эквивалентной формулы.

компонент	содержание, масс.%	эквивалентная формула компонента	Содержание элементов в топливе с учетом масс.%
			Al	С	Н	О	N
NH4NO3	85-х	N25H50O37,5	---	---	50(85-х)	37,5 (85-х)	25(85-х)
связка	х	С18,4Н31,1O31,9H17	----	18,4х	31,1х	31,9х	17х
Al	15	Al37	37*15	---	---	---	----
эквивалентная формула топлива	100	555	18,4х	50(85-х) +31,1х	37,5 (85-х) +31,9х	25(85-х) +17х

Т.е. эквивалентная формула топлива имеет вид:

Al555C18.4xH50(85-x)+31.1xO37.5(85-x)+31.9xN25(85-x)+17x

тогда

α=0,9==

отсюда

Т.е. состав топливной композиции с α=0,9, содержащий 15 масс.% алюминия содержит, масс.%:

NH4NO3- 67,6

Связка – 17,4

Алюминий - 15

2.2 Методика изготовления образцов

В работе топливные составы изготовляли ручным способом по лабораторной методике не более 10 гр. смеси за одну мешку.

При работе с топливными составами проводили следующие операции: взвешивание компонентов топлива, смешивание, формирование образцов, определение их основных характеристик (массы, высоты, диаметра), бронирование, повторное определение основных характеристик.

В ходе работы изготавливали составы, содержащие нитрат аммония марки ЖВ, алюминий (УДП), сажа и SnCI2.

Дозировку компонентов проводили на электронных весах с точностью до 0,02г. Суммарная масса топлива 10г.

Навеску связки (МПВТ-АСП) полностью помещали в фарфоровую чашку, а навески алюминия (УДП), нитрата аммония (марки ЖВ), сажи, SnCI2 и отвердителя помешали на листках кальки. Затем в связку постепенно добавлялись компоненты топлива и после каждого компонента смесь тщательно перемешивалась. Отвердитель вносили в готовую топливную массу, которую далее дополнительно перемешивают. Полученную топливную массу формовали с помощью фторопластовой сборки в виде цилиндрических образцов диаметром 10 мм.

Полученные образцы взвешивали, измеряли высоту, определяли плотность. Затем образцы бронировали по боковой поверхности линолеумом, растворенным в ацетоне, и сжигали на воздухе при нормальных условиях.

2.3 Измерение скорости горения

Нами использован лабораторный метод измерения скорости горения.

Скорость горения определяли на воздухе при комнатной температуре.