11 / 16
Определение энергии кумулятивной струи различными способами
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017 11
(
) (
)
о
п о
,
п
U M M c T T
∆ = −
−
(15)
где
о
M
— масса кумулятивной облицовки;
п
M
— масса песта;
c
—
удельная теплоемкость материала облицовки;
п
T
— температура пе-
ста;
о
T
— начальная температура облицовки.
Во всех дальнейших расчетах учитывается эта поправка на изме-
нение внутренней энергии
.
U
∆
В предлагаемой методике по определению полной энергии кумуля-
тивной струи для лабораторных модельных зарядов массой ВВ до 120 г
полагаем, что полная энергия струи определяется по формуле (1).
Экспериментально эту энергию определяем с помощью калори-
метрической установки (калориметр марки КЛ-1). Оценка доли кине-
тической энергии, расходуемой на генерирование ударной волны и
на деформации в осевом направлении, проводилась на баллистиче-
ском маятнике (см. выше).
Деформированный и нагретый после пробития кумулятивной
струей цилиндрический образец помещают в калориметрический со-
суд. Погрешностью, вносимой изменением температуры образца при
переносе его в калориметр, можно пренебречь. Измеряя температуру
в калориметре перед проведением эксперимента, когда в сосуде
находится определенное количество воды и цилиндрический образец,
и после эксперимента, когда в калориметре наступает тепловое рав-
новесие (температура за 1…3 мин, по показаниям метастатического
термометра, не изменяется), определяем по их разности изменение
температуры в калориметре. При этом теплообменом с деталями ка-
лориметра можно пренебречь, так как температурная поправка со-
ставляет 0,5 %.
Определив изменение температуры в калориметре
( )
,
T
∆
можно
найти в соответствии с формулой (14) количество теплоты, выде-
лившееся в цилиндрическом образце:
в в
ц ц
(
) ,
Q M c M c T
=
+
∆
(16)
где
Q
— количество теплоты, Дж;
в
M
— масса воды в калориметре, кг;
ц
M
— масса цилиндрического образца, кг;
в
c
— удельная теплоем-
кость воды, Дж/кг
⋅
град;
ц
c
— удельная теплоемкость материала ци-
линдрического образца, Дж/кг
⋅
град;
T
∆
— изменение температуры,
о
С.
При этом для воды принимается значение
в
c
= 4,19·10
3
Дж/кг
⋅
град.
Полученное количество теплоты
Q
будет приближенно определять
кинетическую энергию струи
c
E
, затраченную на нагрев образца
(табл. 2, 3).