The thermodynamics of interior ballistics and propellant performance

دسته بندی: تجهیزات نظامی: سلاح
ویرایش:  
نویسندگان: Kotlar Anthony J.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 46 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 961 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 35,000

گزارش فنی ARL-TR-6709، اداره تحقیقات سلاح‌ها و مواد، ARL، نوامبر 2013. — 46 p. کدهای کامپیوتری مانند NASA-Lewis، BAGHEERA یا BLAKE. این اطلاعات ترمودینامیکی همچنین توسط کدهای بالستیک داخلی (IB) گرا BLAKE و BAGHEERA بسته بندی شده و از طریق چندین پارامتر (عمدتا γ، انگیزه [I] و کوولوم) به کدهای عملکرد IB منتقل می شود. یک کمیت مرتبط به نام انرژی شیمیایی [CE = I/(γ-1)] نیز معمولاً محاسبه می‌شود، زیرا گاهی اوقات به عنوان یکی از معیارهای سنتی عملکرد پیشران در نظر گرفته می‌شود. در مواردی مانند تفنگ الکتروترموشیمیایی (ETC)، که در آن انرژی (الکتریکی) به سیستم اضافه می‌شود، به نظر می‌رسد CE انرژی اضافی را به اندازه کافی محاسبه نمی‌کند. این مطالعه نگاهی انتقادی به مفهوم CE دارد که برای استفاده در برنامه‌های IB محاسبه می‌شود. با استفاده از یک سیستم JA2 + 1-kJ/g به عنوان مثال، انرژی از دست رفته، همانطور که در مقدار CE منعکس شده است، در تغییر ترکیب سیستم گره خورده است. مقیاس انرژی مورد استفاده برای محاسبات CE و IB قادر به محاسبه مستقیم این اثر شیمیایی نیست. رابطه مقیاس انرژی IB با مقیاس انرژی ترموشیمیایی مورد بحث قرار گرفته است. با استفاده از BLAKE (که بر اساس مقیاس ترموشیمیایی است)، انرژی چندین تغییر حالت به عنوان جایگزینی برای (برخلاف جایگزین) CE محاسبه می شود. همچنین، برای یک مدل تفنگ ایده‌آل که اغلب استفاده می‌شود - فشار بریچ ثابت قبل از فرسودگی، گرادیان لاگرانژ، بدون تلفات - فرآیندهای مشخص‌کننده عملکرد پیشران (و شرایط در دهانه) از طریق BLAKE با استفاده از ترمودینامیک تعادل ترکیب متغیر کامل محاسبه می‌شوند. مطالب:
مقدمه.
کمیت های ترمودینامیکی IB.
دو مقیاس انرژی.
بررسی انرژی.
/>کاربرد یک مسئله مرتبط با ETC-Gun.
محاسبه یک تفنگ ایده آل با استفاده از شیمی حرارتی متغیر.
نتیجه گیری.
منابع.

Technical report ARL-TR-6709, Weapons and Materials Research Directorate, ARL, November 2013. — 46 p. The equilibrium thermodynamic properties of propellants are routinely calculated by standard computer codes such as NASA-Lewis, BAGHEERA, or BLAKE. This thermodynamic information is also packaged by the interior ballistic (IB)-oriented codes BLAKE and BAGHEERA and transferred to IB performance codes via several parameters (mainly γ, impetus [I], and the covolume). A related quantity called the chemical energy [CE = I/(γ − 1)] is also usually calculated, since it is sometimes viewed as one of the traditional measures of propellant performance. In cases like the electrothermochemical (ETC) gun, where energy (electrical) is added to the system, the CE appears not to adequately account for the additional energy. This study takes a critical look at the concept of CE as it is calculated for use in IB applications. Using a JA2 + 1-kJ/g system as an example, the missing energy, as reflected in the value of the CE, is found to be tied up in a composition change of the system; the energy scale used for the CE and IB calculations is incapable of directly accounting for this chemical effect. The relationship of the IB energy scale to the thermochemical energy scale is discussed. Using BLAKE (which is based on the thermochemical scale), the energies of several changes of state are calculated as alternatives to (as opposed to substitutes for) the CE. Also, for an often-used idealized gun model—constant breech pressure before burnout, Lagrange gradient, no losses—the processes delineating propellant performance (and the conditions at muzzle) are calculated via BLAKE using full variable-composition equilibrium thermodynamics. Contents:
Introduction.
The Thermodynamic Quantities of IB.
The Two Energy Scales.
Survey of Energetics.
Application to an ETC-Gun-Related Problem.
Calculation of an Idealized Gun Using Variable Thermochemistry.
Conclusions.
References.