Objem plynov

[lovec_1]

Ako vypocitat / zistit objem plynov vzniknutych horenim strelneho prachu v naboji?
Priklad: v 300WM je napln 70grs. nejakeho prachu = horenim vznikne xxxx litrov plynu. Vie niekto poradit?

[gres]

to závisí od množstva dusíku v nc a iných zložiek v prachu ako je ng. Velmi zhruba je to od cca.700 do 900 litrov plynov z kila prachu.

[Iha]

Uzavri zname mnozstvi do plastoveho pytlicku spolecne s elektrickym zapalovacem (prodava se pro raketove modelare), zapal pod vodou a plyn jimej do odmerneho valce. Pak udelej totez jen s tim zapalovacem a z rozdilu mas pozadovane.

[Hand]

Doplnění: Objem plynů bude záviset na jejich teplotě.

[TraTom]

klasická rovnice stavových plynů (je to jen v ideálním případě, jinak se používá Redlich-Kwong nebo van der Waals - ale tím se netrap):

p1*V1 = n*R*T = p2*V2
zjednodušeně:
p1*V1 = p2*V2 tedy V2 = p1*V1/p2

R - univerzální plynová konstanta = 8,31 (jednotku si nepamatuju)
T - teplota hoření v Kelvínech (celsius+273,15)
n - molární jednotka u prachu
na n, R a T kašli

ale
p1 - tlak při výstřelu v hilsně (z tabulek) v Pa
V1 - objem hilsny
p2 - tlak okolního vzduchu (zpravidla 101325 Pa)
V2 - požadovaný objem spalin

P.S. na vlastnostech prachu až tak nezáleží. Nejjednodušší je to počítat v okamžiku, kdy všechen prach v hlisně je jich ve formě horkých spalin.
No a poak už je to jen defakto přímá úměra. Čím větší je tlak při výstřelu, tím větší bude objem spalin.

[TraTom]

Příklad:

.357magnum

p1 - max. tlak - 320MPa
V1 - objem hilsny (spalného prostoru) - 0,89 cm3, tedy 8,9e-4 litrů
p2 - 101325Pa (0,101325 MPa)

V2 = 320*8,9e-4/0,101325 = cca 2,81 litrů spalných plynů

[Hand]

To TraTom:
Pro náš případ by stačilo použít ten jednodužší tvat stavové rovnice, který je podle mě názornější:
p*V/T = konstanta, tj. p1*V1/T1 = p2*V2/T2

Nicméně, není tvoje zjednodušení příliš velký ? Osobně mám nejistotu v tomhle:

1. V tvém výpočtu předpokládáš, že T1 = T2 (jinak by rovnice neplatila), ale jak je to ve skutečnosti ? Po vyhoření veškerého prachu už dochází jen k expanzi plynu a musí se teda ochlazovat ?

2. Za počáteční tlak p1 dosazuješ pmax – nejsem si jistý, ale k maximálnímu tlaku se vztahuje objem nábojnice + určitý objem zadní části hlavně (tj. max. tlak nastává až po určité dráze střely). A dále – je jisté, že při pmax už veškerý prach shořel ? Možná jo, ale jestli ne, tak by hodnota V1 byla zkreslená.

Chtělo by to názor nějakýho specialisty na vnitřní balistiku.

[king]

Tak když chcete znát můj názor

Jistě, správně se musí použít stavová rovnice ve tvaru p1*V1/T1 = p2*V2/T2, o izotermický jev se rozhodně nejedná. Příklad: Sa 58, budeme brát situaci na ústí hlavně, kdy už určitě všechen prach shořel. Parametry brány odtud:

http://balistika.cz/vnitrni/01.jpg

Pak po dosazení vyjde V2 = 1,8 l pro pokojovou teplotu a atmosférický tlak, pokud jsem někde neudělal chybu.

[Pufik]

Vyborne zvoleny priklad, zrovna Sa58 me zajima

[TraTom]

Handa:

Bral jsem stav, kdy prach je již zcela zplyněn.
Pokud to srazíš z teploty hoření na okolní teplotu, tak samozřejmě objem spalin bude o to úměrně (cca) nižší.

Ale to, co jsem popsal, je ideální případ, tedy maximální objem plynů, který může vzniknout, v praxi to bude určitě méně, ale rozhodně ne více.

Pokud se v tom chce někdo rýpat, nechť použije Redlich-kwongovu rovnici, ta je na to mnohem přesnější.

Ovšem je to zase celá debata ku prdu. Objem spalných plynů se řeší pouze při výrobě tlumiče kvůli jeho dimenzování.

A z výroby nedovoleného doplňku zbraně tazatele podezírat nechci...

[Hand]

Klid TraTom, kvůli tomu tady je diskuzní fórum, konfrontovat názory.
Proti zjednodušení nic nemám, jen je dobré vědět, jaký to má vliv na výsledek.
Přesnější stavová rovnice sama o sobě nebude mít takový přínos. Problém je získat solidní vstupní hodnoty.

[TraTom]

Hand:
Žádnej stres

Jde jen o to, že krom výroby tlumiče to je výpočet v praxi zcela na prd, ať je jakkoliv přesný.
A i u těch tlumičů se používá výpočet pro maximální dimenze (co to musí vydržet), tedy zpravidla ten ideální, tedy největší možný.
Praktické víření plynů v jeho přepážkách se pak samozřejmě modeluje na počítači s minimální tolerancí.

[lovec_1]

Pytal som sa preto,lebo v debate s jednym chlapikom (rozoberali sme stary pripad,ked doslo k nahodnemu vystrelu z 300WM pri kontrole zbrane v byte)mi tvrdil,ze poskodenie sluchu u zucastnenych bolo sposobene podla neho "obrovskym" objemom plynov vzniknutych pri vystrele a naslednym pretlakom v malej miestnosti.

Ja som mal k tomu len tolko,ze ten objem asi nebude nejak zavratne cislo,avsak som nevedel ako sa to ma vyratat. Takze dakujem za odpovede.

[PN]

Lovec: Výpočet na zadní straně obálky: Za pokojové teploty zabere jeden mol plynu asi 22 litrů. Jeden mol vzduchu má asi 29 gramů. Velice zhruba nám vychází hustota 1 gram na litr. (Když zavzpomínám, tak je to přesněji asi 1.29.) Takže když vezmu nějakou menší místnost (na zadní straně obálky 12,5 metru čtverečních, 2 metry výška stropu), tak má objem zhruba 25 kubíků, to je asi 25 nebo 30 kilogramů vzduchu. A ty do toho při výstřelů přidáš kolik? dva gramy spalin? To jsou setiny procenta.

[Phantom]

Lovec_1: Pokud došlo k poškození sluchu, tak výhradně tlakovou vlnou, kterou vyvolaly plyny unikající z hlavně do atmosféry - ale to nesouvisí s jejich objemem, ale s jejich "výtokovou" rychlostí.

[nekromancer]

Jen přípodotek k diskusi ohledně přesnosti výpočtu ... podobně jako kdysi při hádce jestli si troufnout se postavit .30 Carbine na 200 metrů v mokrém vaťáku nebo ne (přičemž mi bylo vytýkáno "nedostatečně přesné" přirovnání k 7,62x39 jíž bych se na 200m v mokrém vaťáku rozhodně nepostavil), je třeba zvážit jestli je pro daný účel výpočtu vůbec relevantní, zda poměr objemu prachu a objemu spalin vyjde 1:15.000 nebo 1:20.000. IMO pro všechny praktické účely je to úplně jedno, podstatné jsou ty nikoli malé počty tisícinásobků původního objemu. To jen proto, abys zbytečně nestrávil odpoledne šoupáním číslíček po papíře.

[Hand]

Jestli názor směřoval na mě, můžu na něj reagovat:
Pro orientační informaci samozřejmě stačí přibližný výsledek, aby to řádově sedělo. Ale jak já obecně můžu vědět, jaká chyba zjednodušením vznikne ? Zrovna u vnitřní balistiky bych si to netrofnul odhadnout. Třeba bude výsledek celkem sedět, třeba se bude lišit i řádově ? Například informaci typu „Parametr A lze přibližně spočítat dle následujícího vzorce, s přesností ± XX % (ověřeno u podobného náboje)“, by se nedalo nic vytknout.

[krampus]

mě by zajímalo, kolik plynu vyvine náboj 22 Flobert, případně, jaký má maximální tlaky...

ani u výrobce (SB) to nevědí. byli ale schopní mi aspoň napsat, kolik je v něm třeskavé slože a prachu

[nekromancer]

Hand: Dá se to posoudit podle účelu, k němuž ten výpočet děláš. Pokud jde jen o laický dotaz jaké objemy máš orientačně očekávat, informace 1m3 z kila prachu (+ přepočet podle navážky a tedy pro objem z jednoho výstřelu) bohatě stačí. A jelikož původní dotaz byl bez uvedení ráže a konkrétní laborace, dovolil jsem si předpokládat právě tento případ.
Pokud si chceš spočítat účinný tlumič nebo zkonstruovat bezhlučný náboj s posuvným pístem, který plyny zadrží uvnitř nábojnice, potřebuješ to velmi přesně - ale pak to budeš počítat pro zcela konkrétní laboraci.