Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
Для глобулярной системы из трех фракционных компонент найдено соотношение диаметров сферических частиц, равное 77:7: 1, и соотношение объемов компонент, равное 67 : 23 : 10, при которых система имеет теоретическую минимальную порозность укладки, равную 0,065.
Для систем из четырех фракционных компонент сферических частиц теоретическая минимальная порозность укладки составляет 0,029.
Получение высоких плотностей укладки сыпучих материалов (по-розностью ниже 0,14) на практике крайне затруднено, так как размеры частиц каждой фракции должны отличаться между собой приблизительно на порядок, т.е. в четырехкомпонентной системе наибольшая частица должна быть крупнее наименьшей на 4—5 порядков. Кроме того, большинство используемых в промышленности порошков имеют частицы несферической формы.
Необходимо также учитывать, что для одного и того же материала порозность не является постоянной, а изменяется в зависимости от воздействия внешних факторов. Например, под действием вибрации она может изменяться для одного и того же сыпучего материала до 2-3 раз.
Коэффициент уплотнения куП сыпучих материалов — это степень их уплотнения под действием сжимающих силовых факторов, которую оценивают соотношением между начальной, насыпной плотностью рн и плотностью сформированного пористого тела (прессовки) рп:
куп = Рп/Рн"
Для большинства сыпучих материалов, перерабатываемых в изделия методом формования давлением, максимальное значение коэффициента куп составляет 1,5—2,5.
Влажность сыпучего материала W — отношение массы воды ть к массе материала, высушенного до постоянной массы тТ, т.е. W = = 100 mjmr Такое определение влажности получило название весовая или массовая влажность (измеряется в процентах).
Под объемной влажностью Wv понимают отношение объема воды, заключенной в материале, к объему всего материала (измеряется в процентах).
Влажность сыпучих материалов - показатель переменный и может колебаться в широких пределах в зависимости от природы материала,
63 гранулометрического состава, температуры, атмосферного давления и др. Влажность является важной характеристикой состояния сыпучих материалов и учитывается при определении многих показателей свойств сыпучих материалов и пористых тел.
Тепловые свойства сыпучих материалов — это такие важные тепло-физические характеристики сыпучих материалов, как теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность. Их необходимо знать при теплотехнических расчетах.
Теплоемкость сыпучих материалов характеризует способность материала поглощать тепло при теплообмене. Она зависит от природы компонентов сыпучего тела, его плотности и температуры. Различают объемную и удельную теплоемкости материала.
Теплоемкость единицы массы или удельная массовая теплоемкость с Дж/(кг К) или Дж/(кг • °С), численно равна количеству теплоты, которое необходимо сообщить единице массы вещества для изменения его температуры на 1 К или 1 °С.
Теплоемкость единицы объема или удельная объемная теплоемкость cv Дж/(м-К) или Дж(м3 - °С), числено равна количеству энергии, необходимому для изменения температуры 1 м3'вещества на 10 К или 1 °С.
Чаще всего прибегают к определению удельной массовой теплоемкости, так как она является более постоянной величиной.
Теплоемкость сыпучих сред как многофазных систем определяется в общем случае теплоемкостью их твердых, жидких и газообразных составляющих.
Теплоемкость твердой фазы взрывчатых материалов определяется кристаллическими элементами и содержанием органических веществ.
Удельная массовая теплоемкость у большинства порошкообразных взрывчатых материалов в состоянии насыпной плотности при 20 °С составляет 0,96-1,70 Дж/(кг-°С).
Для характеристики скорости передачи тепловой энергии принято пользоваться двумя показателями: теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности) и температуропроводностью (коэффициентом температуропроводности).
Теплопроводность X характеризует способность материала проводить тепло и представляет собой величину, равную количеству теплоты, переносимому в единицу времени через единицу площади при температурном градиенте 1 К/м или 1 °С/м, т.е. Вт/(м-К) или Вт/(м-°С).
Для большинства порошкообразных взрывчатых веществ в насыпном состоянии при температуре 20...40 °С теплопроводность составляет порядка 0,093 0,72 Вт/(м-°С) [4].
Так, теплопроводность гексогена составляет 0,093 Вт/(м-°С), а у состава А-ІХ-2, содержащего 80% флегматизированного гексогена и 20% алюминия, теплопроводность равна 0,720 Вт/(м-°С), т.е. больше почти на один порядок. Это связано с присутствием в составе алюминиевого
64 порошка, который обладает значительно большей теплопроводностью (примерно в 20-30 раз) по сравнению с гексогеном.
Теплопроводность порошкообразных и пористых тел сильно зависит от их плотности. Например, при возрастании плотности от 800 до 1760 кг/м3 теплопроводность состава А-ІХ-2 увеличивается от 0,720 до 1,160 Вт/(м °С). Такое влияние плотности на теплопроводность объясняется тем, что с уменьшением плотности порошкообразных тел возрастает их пористость. Частицы менее плотно прилегают друг к другу, а теплопроводность заполняющего поры воздуха значительно меньше, чем твердых компонентов пористого тела.
