Передача тепла зажигаемому предмету осуществляется при горении состава как при помощи твердых или жидких раскаленных шлаков, так и непосредственным воздействием пламени. Суммарное количество тепла, переходящее от горящего состава к зажигаемому предмету, будет зависеть:
1) от средней разности между температурой шлаков и пламени зажигательного состава и температурой зажигаемого предмета АГ п;
2) от 'поверхности соприкосновения шлаков и пламени с зажигаемым предметом F;
3) от времени их соприкосновения t;
4) от коэффициента теплопередачи от продуктов горения состава к зажигаемому материалу К-
В некоторых случаях полезно выделить отдельно количество тепла Q', передающееся при помощи твердых или жидких шлаков, и количество тепла .Q", передающееся от пламени:
Q=Q'+Q" и Q=^'•ДГ„•/7'•^+/C//•Д^•^"/•r.
Обычно для составов, дающих при сгорании значительное количество шлаков, Q'>Q", т. е. 'большая доля тепла передается зажигаемому предмету шлаками, а не пламенем. Происходит это потому, что К'Ж" и t'>t".
Ввиду того, что коэффициент К для случая теплопередачи от продуктов горения зажигательных составов к дереву и другим зажигаемым материалам неизвестен, проведение тепловых расчетов на основании приведенных формул пока не представляется возможным.
Для оценки качества зажигательных составов и средств большое значение имеет также «тепловой напор», т. е. количество тепла, передающееся от состава к поджигаемому материалу в единицу времени. Очевидно, «тепловой напор» при горении термита будет значительно больше, чем, например, при горении отвержденного горючего.
Эффективность зажигательных составов может оцениваться по количеству тепла, отдаваемого 1 г состава при горении плоской поверхности какого-либо материала. При проведении эксперимента желательно, чтобы теплопроводность выбранного материала была близка к теплопроводности поджигаемых материалов (например, дерева).
Величина граммовой теплоотдачи состава будет, конечно, зависеть от условий испытания (от материала поверхности, навески состава, его расположения и др.); поэтому сравнивать можно только результаты, полученные при одних и тех же условиях.
Данные о теплоотдаче ряда спрессованных зажигательных составов и горючих веществ при сжигании их в открытой стальной чашке, помещенной в калориметр, приведены в табл. 15.8;
Таблица 15.8
| Состав или вещество | Теплоотдача в стал ьной чашке | Теплота горения состава | Коэфицент полезного использова ния тепла | Состав или веществ | Теплоотдача в стальной чашечке | Теплота горения состава | Коэфициент полезного использования тепла | ||||||||||
| КNОз+Mg | о, 17 | 1,8 | Fe2Оз+Аl | 0,63 | 0,9 | ||||||||||||
| Ba(N03)2+Mg KC104+Mg | о,49 0,42 | 1,6 2,4 | МgО2+Аl Магний . | 0,47 1,90 | 1,1 6,1 | ||||||||||||
| BaO2+Mg | о ,33 | 0,5 | Керосин . | 1,50 | 10,0 | ||||||||||||
| Fe203+Mg | о,62 | 1,1 | |||||||||||||||
| Примечание. Компоненты составов взяты в стехиометрических соотно шениях; 1 ккал==4,186 кДж | |||||||||||||||||
Параллельно с этими опытами проводились испытания по сжиганию зажигательных веществ и составов на плоском деревянном предмете, помещенном в калориметрический сосуд. Эти данные являются только ориентировочными вследствие не которого выгорания дерева, но все же они дают известные представления о количестве тепла, передающегося от зажигательных веществ в реальных условиях (табл. 15.9).
Из табл. 15.8 и 15.9 видно, что наиболее эффективными зажигательными веществами» судя по граммовой теплоотдаче, являются магний (или сплав «электрон»), нефтепродукты и затем железо-алюминиевый термит.
Для термитных составов иногда проводят испытания на проплавление железных листов и на приплавление шлаков к металлическим изделиям.
Таблица 15.9
| Зажигательное вещество или состав | Теплоотдача на дереве | Коэфициент полезного использования тепла |
| Железоа люминиеый термит ..... | 0,15 0,40 0,50 | |
| Керосин ..... | ||
| Магний ...... | ||