Уравнения состояния для расчета температур ударно-волнового сжатия молекулярных кристаллов
Автор: Ковалев Юрий Михайлович, Шестаков Михаил Александрович
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 2 т.16, 2024 года.
Бесплатный доступ
Проведен анализ уравнений состояния энергетических материалов, которые являются молекулярными кристаллами, с целью определения оптимального вида уравнения состояния, позволяющего определять температуры ударно-волнового сжатия данных материалов. Анализ холодной составляющей давления показал, что ее форма позволяет с высокой точностью воспроизводить известные экспериментальные данные для триаминотринитробензола (ТАТБ) и пентаэритриттетранитрата (ТЭНа). В силу того, что для энергетических материалов при ударно-волновом сжатии происходит инициирование детонации построить ударную адиабату в широком диапазоне давлений не представляется возможным, в представленной работе был апробирован алгоритм построения ударных адиабат по экспериментальным данным изотермического сжатия ТАТБ и ТЭНа. Сравнение экспериментальных и расчетных ударных адиабат для ТЭНа показало их совпадение с точностью погрешности эксперимента. В работе на примере ТАТБ и ТЭНа предлагается подход к определению температур ударно-волнового сжатия энергетических материалов путем расчета распространения в них стационарной ударной волны. Предлагаемый подход позволяет построить ударные адиабаты энергетических материалов и провести анализ влияния различных выражений для описания зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры на величину температуры ударно-волнового сжатия энергетических материалов.
Ударное сжатие, ударная адиабата, изотермическое сжатие, температура
Короткий адрес: https://sciup.org/147242986
IDR: 147242986 | DOI: 10.14529/mmph240209
Список литературы Уравнения состояния для расчета температур ударно-волнового сжатия молекулярных кристаллов
- Ударно-волновые явления в конденсированных средах / Г.И. Канель, С.В. Разоренов, А.В. Уткин, В.Е. Фортов. - Москва: Янус-К, 1996. - 407 с.
- Ковалев, Ю.М. Уравнения состояния для описания изотермического сжатия некоторых молекулярных кристаллов нитросоединений / Ю.М. Ковалев // Инженерно-физический журнал. - 2020. - Т. 93, № 1. - С. 229-239.
- Ковалев, Ю.М. Уравнения состояния для расчета давлений ударно-волнового сжатия пентаэритриттетранитрата (ТЭНа) / Ю.М. Ковалев, Е.В. Помыкалов // Инженерно-физический журнал. - 2023. - Т. 96, № 4. - С. 1053-1061.
- Hydrostatic Compression Curve for Triamino - Trinitrobenzene Determined to 13,0 GPa with Powder X- Ray Diffraction / L.L. Stevens, N. Velisavljevic , D.E. Hooks, D.M. Dattelbaum // Propellants, Explos. Pyrotech. - 2008 - Vol. 33, no. 4. - P. 286-295.
- Cady, H.H.The Crystal Structure of 1,3,5 - triamino - 2,4,6 - trinitrobenzene / H.H Cady, A.C. Larson // Acta Cyst. - 1965. - Vol. 18. - P. 485-496.
- Olinger, B. The isothermal linear and volume compression of pentaerythritol tetranitrate (PETN) t 10 GPa (100 kbar) and the calculated shock compression / B. Olinger, P.M. Halleck, H.H. Cady // J. Chem. Phys. - 1975. - Vol. 62, Iss. 11. - P. 4480 - 4483.
- Marsh, S.P. Lasl Shock Hungoniot Data (Los Alamos Scientific Laboratory Series on Dynamic Material Properties) / S.P. Marsh. - University of California Press, 1980, Vol. 5.
- Ковалев, Ю.М. Определение температурной зависимости теплоемкости для некоторых молекулярных кристаллов нитросоединений / Ю.М. Ковалев, В.Ф. Куропатенко // Инженерно-физический журнал. - 2018. - Т. 91, № 2. - С. 297-306.
- Щетинин, В.Г. Расчет теплоемкости органических веществ в ударных и детонационных волнах / В.Г. Щетинин // Химическая физика. - 1999. - Т. 18, № 5 - С. 90-95.