Закон Пиобера применяется к реакции частиц твердого топлива с образованием горячего газа. Утверждается: «Горение происходит параллельными слоями, где поверхность зерна регрессирует, слой за слоем, перпендикулярно поверхности в каждой точке». [1]
История
Закон был разработан французским генералом Гийомом Пьобером (на французском языке) в 1839 году для объяснения поведения пороха , но впоследствии он был применен к другим твердым ракетам. Описание реакции как горение может вызвать путаницу с простым атмосферным горением твердых материалов, где подобное развитие реакции может быть связано с доступностью кислородного реагента только на поверхности твердого вещества, потребляемого реакцией. В случае однофазных зерен ракетного топлива развитие объясняется передачей тепла от поверхности твердого тела энергии, необходимой для инициирования реакции. Скорость теплопередачи увеличивается с увеличением давления; и бездымный порох скорости реакции меняются в зависимости от давления , как описано Paul Vieille в 1893 году [1]
Механизм
Исследования твердого одно- и двухосновного ракетного топлива позволяют предположить наличие ряда зон или фаз по мере того, как реакция протекает с поверхности в твердое тело. Самая глубокая часть твердого тела, испытывающего теплопередачу, плавится и начинает фазовый переход от твердого тела к газу в зоне пены . Газообразное топливо разлагается на более простые молекулы в окружающей зоне шипения . Энергия выделяется в светящейся зоне внешнего пламени, где более простые молекулы газа вступают в реакцию с образованием обычных продуктов сгорания, таких как пар и окись углерода . Пропелленты, рассчитанные на минимальное давление теплопередачи, могут не поддерживать зону пламени при более низких давлениях. [2]
Рекомендации
- ^ a b Рассел, Майкл С. (2009). Химия фейерверков . Королевское химическое общество . п. 45. ISBN 978-0854041275.
- ^ «Свойства пороха» (PDF) . Невада, ассоциация аэрокосмических наук . Проверено 19 июля 2014 года .
Библиография
G. Piobert, Mémoire sur les poudres de guerre et des différents procédés de frabrication (1844)