|
|
От
|
SSC
|
|
|
К
|
All
|
|
|
Дата
|
05.09.2015 21:49:38
|
|
|
Рубрики
|
Танки;
|
|
Нагрев брони танка от горения пороха
Здравствуйте!
Коэффициент теплопередачи газы-сталь можно принять равным таковому у воздуха: =5.6+4*Vгаза(м/с) Вт/(м2*К).
400кг пороха образуют до 600 м3 газа, при истечении через отверстия сечением 0.5м2 за 30 сек скорость в сечении будет порядка 40м/сек.
Итого коэффициент теплопередачи в узостях будет достигать 165 Вт/(м2*К).
Итого мощность теплоотдачи в узостях будет достигать 165*2500 ~= 414000 Вт/м2.
Итого теплопередача в узостях за 30сек горения будет =414000*30 = 12420000 Дж/м2.
Чтобы не заморачиваться оценкой отвода тепла внутри стали от нагреваемой стенки к внешней, примем что порох нагревает только внутрений слой 10мм (Хотя на самом деле он будет явно толще, ибо при теплопроводности стали 47 Вт/(м*К) при градиенте 2500К теплопередача на 10мм будет происходить со скоростью 11750000 Вт/м2).
Тогда нагрев в узостях будет равен:
= 12420000 (Дж/м2) / 78 (кг, масса 1м2 стали толщиной 10мм) / 480 (Дж/(К*кг))(удельная теплоёмкость стали) ~=330 К (градусов Кельвина).
Т.е. до отпуска стали - весьма далеко, основная масса газа выбрасывается не успев отдать тепло. Замечу, что выше оценен нагрев в узостях, где максимальны скорость газа и т.о. коэффициент теплопередачи - в других местах нагрев будет в разы меньше.
Почему в безвозврат при этом идут танки после пожара топлива - 1) у нефтепродуктов удельная теплота сгорания в 10-15 раз выше чем у пороха, 2) топливо горит медленно, продукты горения не вылетают с высокой скоростью из танка и успевают отдать тепло броне.
С уважением, SSC