Материал: Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология
Рис. 156. Зависимость скорости обратного потока (у = 0) от величины уг ла подъема винтовой линии
или в полной форме: |
|
|
|
|
|
|
|
n{Dl-Dj)n' |
|
|
Z,bK „ |
|
|
*^кан |
ъ л л |
( n D cp |
^ |
\ |
^ |
|
|
240 |
|
|
|
Д (« + 1) |
(4.157) |
|
|
(T CDCOSCP) ^ |
- |
( |
T; ' ) |
|
А(тср cos(p)n+ |
|
|||||
- |
|
|
|
|
||
|
|
Д (и +2) |
|
|
||
Выражение (4.157) дает объемную секундную производи тельность пресса без учета утечек в зазоре между гребнем вин та и внутренней поверхностью втулки. Очевидно, пренебреже ние утечками при прессовании баллиститного пороха (с боль шой аномалией вязкости и высоким осевым градиентом давлений в прессе) недопустимо.
Рассмотрим течение пороховой массы в зазоре. На рис. 157 схематично показаны действующие силы: градиент давле-
дР |
от |
ния — |
и удельная сила внешнего трения т° |
321
При этом предполагаем, что находимся |
в области течения |
с аномальной вязкостью. |
|
У= к т Ц |
(4.160) |
ВТ |
|
Пороховой слой, находящийся над гребнем винта, закреп лен со стороны винта предельным напряжением на срез и имеет свободу перемещения со стороны втулки. Поэтому скорость движения пороха в зазоре равна разности между ее максимальным значением, определенным как интеграл скоро стей сдвига по всей глубине слоя, и суммой скоростей сдвига по глубине у:
/1+1 |
К т |
дР |
/1+1 |
|
|
||
|
+л у |
|
|
»« = д_Р_ |
|
-+с. |
|
|
^5/( я + 1) |
||
д! (я+0 |
|
|
Постоянная интегрирования определится при условии у = 0.
Потери производительности за счет утечек (объемный рас ход) определится интегрированием выражения (4.161) в преде
лах от 0 до 5:
лА,к
05 =
^ (» + 1 )
д\
Введем следующее обозначение:
дР
Подставив коэффициент А в предыдущее выражение, пре образуем его:
|
я+1 |
Ап+2 —(тт Y+1 |
|
|
__ |
(4.162) |
|
0 5 = |
5А Г ~ |
д_Р_ |
|
д/ v |
' |
д1 (и+1) |
|
Уравнение (4.162) связывает потери производительности пресса с геометрическими его параметрами и реологическими свойствами массы. Графический анализ этого выражения, представленный на рис. 158 — 160, показывает:
— потери производительности за счет утечек существенно зависят от величины зазора между гребнем винта и впадиной рифа. При небольших зазорах эти потери незначительны. Так, для зазора 3,5 мм (зазор работающих прессов) она составляет 1...2 % от расхода прямого потока. С увеличением зазора рас ход на утечки быстро увеличивается. При зазоре 6 мм утечки
— - = 22 кгс/см2-см; к = 2-10-7; п = 5,5; />„ = 25 см; тц = 5 кгс/см2
324
Рис. 159. |
Зависимость утечек от напорности пресса |
(осевой): |
к = 2-10-7; |
п = 5,5; 5 = 0,35 см; D „ = 25 см; тц = |
5 кгс/см2 |
Рис. 160а. Зависимость утечек от индекса течения:
~ = 2 2 кгс/см2-см; к = 2-10"7; D „ = 25 см; тм = 5 кгс/см2; 8 = 0,35 см
325