Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 22 september 1953 - Förbränningsmekanismen för krut och sprängämnen, av Carl Hugo Johansson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
696
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Jämviktsinstållriing i förbränningsgaserna från raket.
för rotation och inre svängningar hinner utbilda sig.
Sänger anger följande tidsschema:
Stöttal för jämvikt
storleksordning
Translation ..............................................10l
Rotation ....................................................103
Inre svängningar ....................................108
Dissociation ..............................................107
Jonisation ................................................10®
Förloppet åskådliggöres grafiskt av fig. 2, som gäller
förbränningen i en raket. Att det behövs många molekylstötar
för att molekylens kvantiserade rotation och inre
svängningar skall nå jämviktstillstånd beror på att
sannolikheten för att translationsenergin vid en stöt skall omvandlas
till ett rotatoriskt energikvantum eller omvänt är
jämförelsevis liten och den är ännu mindre för omvandling
till ett svängningskvantum. Jonisationen sätter in
omedelbart och det i tabellen angivna stöttalsvärdet för
jonisa-tionsjämvikt avser återgången då den translatoriska
temperaturen avtar.
Fig. 3. Translationshastighet med maxwellsk
hastighetsfördelning vid förbränning av krutsorter som ger A 750 och B
1 500 kcal/kg reaktionsenergi; streckade ytor visar andelen
molekyler vilkas hastighet ligger inom luminiscensområdet;
£ är andel molekyler inom hastighetsintervall på 1 m/s, c
molekylernas medelhastighet, ce och c< undre gränsvärden
på molekylhastighet för excitering resp. jonisering.
Den fördröjda utbildningen av inre svängningar och
dissociation är väl känd genom dispersions- och
absorptionsmätningar med ultraljud9. Den ger sig tillkänna vid
frekvenser av storleksordningen 100 kp/s och med
stigande frekvens går molekylsvängningarnas och
dissociationens bidrag till specifika värmet mot noll. Inom detta
frekvensområde ökas ^-värdet och därmed ljudhastigheten
med frekvensen, vilket i sin tur ger upphov till dispersion
och anormal absorption.
Fördröjd utbildning av molekylrotationen kan inte
påvisas med ultraljud, ty det erforderliga frekvensområdet
ligger för högt. Däremot har en fördröjd minskning av
rotationsenergin påvisats genom upptagning av
bandspektra från AlH-molekyler som bildas vid hög
temperatur och från katoden kastas in i ett nerkylt
urladdningsrum med ädelgas10.
En intressant belysning av frågan om orsaken till dessa
fördröjningar kan man få genom en diskussion på den
klassiska mekanikens grundval. Då Maxwell på sin tid
lade grunden till den kinetiska gasteorin undersökte han
stötförloppet mellan fullständigt elastiska och glatta kulor.
Om kulorna är exakta sfärer kan rotationsenergin inte
ändras genom stötar och om de från början saknar
rotation, kommer vid jämvikt hela rörelseenergin att vara
fördelad på de tre translatoriska frihetsgraderna.
Deformeras sfärerna till ellipsoider kommer rotationen
med i spelet och vid jämvikt är rörelseenergin lika
fördelad på de translatoriska och de rotatoriska
frihetsgraderna. Detta gäller hur liten avvikelsen från den exakt
sfäriska formen än må vara. Om man frågar hur en
in-finitisemal formförändring kan fullständigt förändra
tillståndet är svaret, att deformationens storlek inte påverkar
slutresultatet men väl den tid det tar att uppnå detta. När
det gäller translationsrörelse kan en obegränsad
rörelsemängd överföras genom en enda stöt.
En god illustration till detta förhållande har man i en
rak stöt mellan två biljardbollar av vilka den ena ligger
stilla. Om stötkraften går genom tyngdpunkten fås ingen
ändring av impulsmomentet och vid liten avvikelse från
den exakta sfärens form kan endast en liten bråkdel av
rörelseenergin övergå i rotationsenergi. För
svängningsenergin är förhållandet likartat. Vid stöt mellan parvis
Fig. Krutförbränning vid olika tryck, infällt
temperaturens kvalitativa förlopp längs en axel vinkelrät mot
förbränningsytan; v förbränningshastighet, Ii
luminiscens-strålningens och It den termiska strålningens intensitet,
s förvärmningsskiktets tjocklek, Tt krutets
begynnelsetemperatur, T, dess yttemperatur, T, antändningstemperaturen
och Tm sluttemperaturen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
