Все многообразие реакций горения, имеющих место в практике, может быть разделено на четыре основных типа.

1-й тип - горение твердых или жидких горючих тел за счет кислорода воздуха. Этот тип реакций горения объединяет важнейшие в практическом смысле реакции, например, горение нефти, каменного угля, дерева, бензола, толуола, спирта и т. д. Горение бензола, толуола или спирта может быть выражено уравнениями:

Характерной особенностью реакций этого типа является «медленность горения». В обычных условиях скорость горения в этом случае зависит, прежде всего, от величины частиц, точнее от величины поверхности горючего тела, и от скорости поступления воздуха к этой поверхности. В практике эта реакция широко используется для отопления помещений, нагрева паровых котлов и т. л. Температура горения при этом процессе достигает 600-800^oС.

2-й тип реакций - быстрое горение - это горение механических смесей горючих тел с окислителями. В качестве окислителей в практике находят применение преимущественно селитры - соли азотной кислоты, а также хлораты и перхлораты и в некоторых случаях окислы металлов, например железа. К этому типу реакций горения относится горение различного рода пиротехнических составов, зажигательных составов и дымных порохов.

Скорость горения подобного рода смесей значительно выше, чем в первом случае. В практике подобные механические смеси обычно применяются при более или менее значительной плотности (1,6 - 2,8 г/см3), что достигается прессованием порошкообразных составов.

Скорость горения их в виде прессованных шашек при обыкновенном давлении не превышает 1-2 см/сек. Повышение скорости горения смесей горючих тел с окислителем по сравнению с горением горючих тел на воздухе влечет за собой резкое повышение температуры горения.

Горение порохов в незамкнутом объеме также относится ко 2-му типу реакции горения. В замкнутом объеме, каким является, например, зарядная камера орудия, горение пороха протекает со значительной скоростью и сопровождается резким звуком. Это явление носит наименование «выстрел». Характер действия горения пороха на окружающую среду проявляется в этом случае в более пли менее быстром нарастании давления газов и совершения ими работы перемещения или метания предметов в сторону наименьшего сопротивления.

3-й тип реакций горения - взрыв. Этот тип реакций горения протекает с переменной скоростью, значительно большей, чем во втором случае, достигающей сотен метров в секунду. Характер действия на окружающую среду проявляется в этом случае в форме резкого подъема давления и совершения работы в форме более или менее значительного разрушения среды. Так, например, дымный порох при надлежащем способе инициирования может разлагаться со скоростью 400 м/сек. Такие ВВ (взрывчатые в-ва) как тротил иногда детонируют не полностью; в этом случае имеет место недостаточное развитие детонационного процесса и переход его последовательно во взрыв, горение и полное прекращение процесса.

Необходимо отметить, что так прочно укоренившийся в технике ВВ термин «взрыв» является общим для всех процессов, протекающих с большой скоростью и проявляющих себя разрушением ОС и звуковым эффектом. Этот термин именно в технике ВВ не является характерным, точно обозначающим явление. Он, скорее всего, относится к обозначению совокупных явлений, сопровождающих быстро протекающие процессы; например взрыв парового котла, взрыв баллонов с углекислотой, взрыв баллонов с синильной кислотой. Таким образом, термин «взрыв» - понятие сложное, в основе его лежат иногда причины, ничего общего не имеющие с действием ВВ.

4-й тип реакций горения - детонация. Этот процесс отличается от всех остальных скоростью, достигающей тысяч метров в секунду. Характер действия на ОС проявляется при этом процессе в быстром нарастании давления в месте взрыва и дроблении окружающих предметов. На этом основании вещества, способные к такого рода превращениям, называются бризантными ВВ (от французского слова briser - разрушать, дробить).

Таким образом, мы видим, что с изменением скорости процесса горения изменяется и качественная сторона явления. В практике мы встречаемся со всеми четырьмя случаями горения, из которых последние три имеют специальный интерес в технике ВВ, вследствие возможности использования их для целей метания и разрушения. Процесс мгновенного, или во всяком случае очень быстрого, выделения энергии позволяет использовать некоторые особые системы или тела, способные к такого рода превращениям в качестве мощных аккумуляторов механической энергии.

Поиск по сайту: