Zustandsgleichung von Jones-Wilkins-Lee

Die Zustandsgleichung von Jones-Wilkins-Lee wird für den durchreagierten Zustand von Sprengstoffen verwendet.

p = A \cdot (1 - \frac{ω}{R_{1} \cdot V}) \cdot \exp (- R_{1} \cdot V) + B \cdot (1 - \frac{ω}{R_{2} \cdot V}) \cdot \exp (- R_{2} \cdot V) + \frac{ω \cdot e_{0}}{V}

Es ist $V = ρ_{e} / ρ$ mit $ρ_{e}$ = Dichte des Sprengstoffs und $ρ$ = Dichte der Detonationsprodukte. Die Parameter $A$ , $B$ , $R_{1}$ , $R_{2}$ und $ω$ sind Tabellenwerken zu entnehmen (s. Dobratz et al.). Dort sind auch die für den gewählten Sprengstoff notwendigen Angaben zu Anfangsdichte $ρ_{0}$ , Detonationsgeschwindigkeit $V_{D}$ , Chapman-Jouguet-Druck $P_{C J}$ und der im Sprengstoff enthaltenen chemischen Energie $e_{0}$ aufgeführt. Die JWL-Zustandsgleichung ist an Versuchsergebnisse einfach anzupassen und wird durch eine Summe $p_{S} = \sum ϕ_{i} (ν)$ bei konstanter Energie ermittelt, d.h. die Isentrope ist die Basis für die Zustandsgleichung. Die Isentrope ist dabei eine erste Näherung der Zustandsgleichung bei niederen Drücken.

Beispiele für Parameter der JWL-Zustandsgleichung

TNT

$ρ_{0} = 1,630 {g / cm}^{3}$ ; $v_{D} = 6930 m / s$ ; $p_{C J} = 21, 0 GPa$ ; $A = 373, 8 GPa$ ; $B = 3,747 GPa$ ; $R_{1} = 4, 15$ ; $R_{2} = 0, 90$ ; $ω = 0, 35$ ; $e_{0} = 6, 00 GPa$

Composition B

$ρ_{0} = 1,717 {g / cm}^{3}$ ; $v_{D} = 7980 m / s$ ; $p_{C J} = 29, 5 GPa$ ; $A = 524, 2 GPa$ ; $B = 7,678 GPa$ ; $R_{1} = 4, 20$ ; $R_{2} = 1, 10$ ; $ω = 0, 35$ ; $e_{0} = 8, 50 GPa$

Literatur

B.M.Dobratz, P.C. Crawford: LLNL Explosives Handbook: Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants, University of California; Lawrence Livermore National Laboratory; Report UCRL-5299; Rev.2; 1985