2.1.3 Энергетические и теплофизические характеристики исходных компонентов

К теплофизическим характеристикам относятся удельная теплоемкость Сp, коэффициент теплопроводности λ, коэффициент температуропроводности α, плотность ρ, энтальпия образования ΔН˚, температура плавления и температура кипения. Эти величины характеризуют способность топлив воспринимать тепло при воздействии температуры и проводить (распространять) его по толщине топлива. Они используются при теоретических расчетах термических напряжений зарядов, скрепленных с камерой двигателя, скоростей горения топлив в двигателях. Данные приведены в таблице 4.

Таблица 4. Энергетические и теплофизические характеристики

2.2 .Методика зажигания нагретой поверхностью

Тепловое зажигание твердых топлив (ТТ), как и передача тепла вообще, осуществляется тремя простейшими путями. А именно:

1.Путем непосредственного контакта сравнительно холодного заряда ТТ с нагретыми до высокой температуры неподвижными средами (кондуктивное зажигание). Примером может служить:

а) Зажигание на горячей поверхности, когда горячее тело обладает очень высокой теплопроводностью.

б) Зажигание в неподвижном газе, когда теплопроводность сравнима или меньше теплопроводности топлива.

2. Излучением от горячих газов, как правило, продуктов воспламенителей- зажигание лучистой энергией.

3. Зажигание в потоке горячих газов – конвективное зажигание.

В данной работе использовался метод зажигания горячей поверхностью.

Описание установки

Зажигание производится на поверхности алюминиевой болванки (рис.3), нагреваемой до нужной температуры электропечью (1).

Электропечь питается от сети переменного тока через стабилизатор напряжения (2) и автотрансформатор (3). Ток в обмотке печи измеряется амперметром (4) . За счет хорошей изоляции и постоянства тока в обмотке печи температура зажигающей поверхности остается постоянной во времени и слабо меняется в процессе проведения опыта. Измерение температуры поверхности производится термопарой (5), спай которой расположен внутри высверленного в болванке канала на глубине 1мм непосредственно в месте контакта с поверхностью зажигаемого образца. ЭДС термопары измеряется микровольтметром. Образец зажимом (6) крепится к штоку (7), который свободно перемещается в вертикальном направлении в направляющем отверстии поворотного кронштейна и может фиксироваться на нужной высоте чекой. Кронштейн устанавливается на определенной высоте на штанге (8) и может поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол 120˚.[4,стр.45-47]

Рис. 3

2.3. Методика изготовления образцов

В работе топливные составы изготовляли ручным способом по лабораторной методике не более 20 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 алюминий марок Alex и АСД-6, сажу и SnCI2.

Дозировку компонентов проводили на электронных весах с точностью до 0,02г. Суммарная масса топлива 20г.

Навеску связки (МПВТ-ЛД-70) полностью помещали в фарфоровую чашку, а навески алюминия, 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.

2.4. Изучение горения на открытом воздухе при 1атм

Нами использован лабораторный метод измерения скорости горения.

Скорость горения определяли на воздухе при комнатной температуре.

Образец помещали на текстолитовую подложку. Затем его поджигали с верхнего торца при помощи открытого пламени. Время сгорания фиксировали секундомером, с погрешностью 0.2 сек, длина измерялась штангенциркулем с погрешностью 0.05 мм.

Расчет скорости горения проводили по формуле:

U=l/τ, мм/сек., где l- длина образца, мм

τ - время сгорания, сек.

Для определения скорости горения данного состава проводили не менее двух параллельных определений.

2.5. Математическая обработка экспериментальных данных

Математическая обработка экспериментальных данных проводится для нахождения средней квадратичной ошибки измерения и определения доверительного интервала.

1. Находим среднее арифметическое:

X= /n

2. Вычисляем отклонение от среднего арифметического, столбец