Курсовая работа: Влияние дисперсности алюминия и каталитических добавок на характеристики горения систем на основе активного горючего-связующего

3.2.Определение энергии активации и предэкспонента

Математическая задача сводится к решению уравнения теплопроводности, которое в безразмерном виде записывается:

Начальные условия: τ=0, θ=, ().

Граничные условия: 1. ξ=0, θ=0, τ 0.

  2. ξ→∞, , τ 0.

Численное решение задачи приводит к соотношению:

где  время задержки зажигания,

начальная температура топлива,

температура нагретого тела,

предэкспонент,

Е–энергия активации,

R– универсальная газовая постоянная.

Из формулы видно, если экспериментальные данные по зажиганию нанести в координатах

 = и ,

то экспериментальные точки должны ложиться в прямую, наклон которой определяет эффективную энергию активации, а при известных теплофизических константах (по пересечению с осью ординат) можно определить произведение .

Расчет теплоемкости исследуемой системы.

Система состояла из активного горючего горючего-связующего и алюминия. В свою очередь связка является сложным веществом. Основными компонентами, входящими в ее состав являются бутилкаучук(80%) и нитроглицерин(20%). Доли остальных компонентов малы. Поэтому мы ими пренебрегаем. Следовательно, получаем:

,

где –теплоемкость бутилкаучука;

 – теплоемкость нитроглицерина. Тогда получаем:

=1,564 .

Исследуемые в данной работе составы состояли из 54,6% связки и 45,4% алюминия. Тогда окончательно получаем теплоемкость исследуемых составов:

 0,546*1,564+0,454*0,891=1,2591,26 

Экспериментальные данные и графики.

Эксперимент№1. Исходный состав.

Состав МПВТ–ЛД-70,

 АСД-6,

 Отвердитель.

Результаты приведены в таблице 7.

Таблица 7 . Экспериментальные и расчетные данные

№	Т, ˚К	tзад.,сек	QK0,кал/моль	ln А	В
1	733	10,5	5,28*	-0,182	136*
2	742	29	1,53*	0,816	135*
3	743	11	3,92*	-0,156	135*
4	747	25,2	1,54*	0,665	134*
5	751	9,9	3,55*	-0,276	133*
6	756	44	0,7*	1,206	132*
7	757	11,8	2,55*	-0,112	132*

Энергия активации: Е=30,44 ккал/моль, QK0ср=2,72*кал/г*с.

График 1

Эксперимент №2. Исходный состав.

Состав МПВТ–ЛД-70,

 Аlex,

 Отвердитель.

Результаты приведены в таблице 8.

Таблица 8. Экспериментальные и расчетные данные

№	Т, ˚К	tзад.,сек	tср.,сек	QK0, кал/моль	ln А	В
1	698	10,9	12,6	5,03*	-0,069	143*
2	698	12,9		5,03*	0,099	143*
3	698	14		5,03*	2,122	143*
4	723	11,2	12,05	3,38*	-0,096	138*
5	723	12,9		3,38*	0,045	138*

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5