Баланс энергии при взрыве ВВ (по А.Ф.Беляеву)

Механическая работа взрыва совершается за счет потенциальной химической энергии, которой обладает любое взрывчатое вещество. Потенциальная химическая энергия переходит в механическую работу не прямо, а через тепловую (внутреннюю) энергию газообразных продуктов детонации.

Полная фактическая тепловая энергия ( ) меньше потенциальной энергии ВВ ( ) а величину химических потерь , которые составляют (3¸5%):

= (0,95¸0,97) . (4.63)

Химические потериобусловлены неполнотой взрывчатого превращения компонент ВВ и частичным разбросом непрореагировавшего ВВ (компонент).

Полная фактически выделившаяся энергия взрыва – идеальная работоспособность ВВ( ) меньше полной тепловой энергии на величину т.н. термодинамических потерь , включающих нагрев разрушаемой среды и остаточную энергию в ПВ (свечение газов)

. (4.64)

Здесь h - термодинамический КПД, составляющий для промышленных ВВ » 75¸85%, т.е. составляют 15¸25%.По результатам опытных данных полный термодинамический КПД составляет не более 65-75%, таким образом в работу может превратиться максимум или тепловой энергии взрыва, а остальное - тепловые потери в отработавших ПВ [Андреев Беляев 1960].

Полная фактическая (идеальная) работа расходуется на различные формы бризантного (дробящего) действия взрыва. В зависимости от цели взрывных работ часть энергии расходуется на бесполезные формы работы. Например, при взрывных работах на карьерах с целью взрывного дробления (разрушения) горных пород (полезного ископаемого) для дальнейшего передела (обогащения) происходит переизмельчение породы, ее перемещение и разброс, что составляет бесполезные формы работы ВВ.

Оценка полезной формы работы ( ) теоретически и практически затруднительна. Величина полезного КПД взрыва по разным оценкам изменяется от долей процента до 10-15%.

Рис. 4.6. Схема баланса энергии взрыва, по проф.А. Ф. Беляеву

На рис. 4.6 приведен баланс энергии при взрыве ВВ по проф. А. Ф. Беляеву. Наибольший уровень соответствует потенциальной химической энергии ВВ ( ).