Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Ударные и детонационные волны - Селиванов В.В.
Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 256 c.
ISBN 5-211-00975-4
Скачать (прямая ссылка): selivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 102 >> Следующая

Процесс образования и распространения ударных волн в жидкости имеет ряд принципиальных особенностей, отличающих его от взрыва в газах. Наибольший интерес представляют процессы ударного сжатия молекулярных жидкостей, так как прн высоких температурах, плотностях н при наличии больших градиентов различных параметров происходят сильные межмолекулярные взаимодействия, возможны разрывы химических связей, фазовые превращения, а также перераспределение энергии между внутренними степенями свободы молекул.
Рассмотрим особенности ударгюволнового нагруження воды. Вода является сложной жидкостью в том смысле, что очень многие параметры воды существенно отличаются по величине от аналогичных параметров других жидкостей либо имеют аномалии на зависимости их от температуры н давления, Физические свойства воды обусловлены структурой самих молекул. Трн ядра молекулы Н20 образуют равнобедренный треугольник с протонами в основании н атомом кислорода в вершине. Потенциал межмолекулярного взаимодействия у воды не является сферическим, так как молекула Н20 имеет четыре полюса электрических зарядов,, обусловленные ее электронной конфигурацией, которая имеет вид тетраэдра, две вершины которого расположены на протонах, а две
89-
другие — в центре облаков неподеленных пар электронов атома кислорода. Такая электронная конфигурация молекулы воды приводит к появлению значительного дипольного момента (1,84± :1=0,02Д). Большое влияние иа свойства воды оказывает способность ее молекул участвовать в четырех водородных связях за счет протонов п неподеленных электронных пар [79],
В настоящее время создано большое число структурных моделей воды, с помощью которых предпринимаются попытки объяснить ее особенности и которые условно можно разбить на три группы: кластерные [184], клатратные [122] и непрерывные или континуальные [90; 185], Однако в настоящее время не существует единой микроскопической теории строения жидкости, которая объясняла бы всю совокупность физических свойств воды. Максимальная плотность пресной воды р™ах = 103 кг/м3 зафиксирована прн начальном атмосферном давлении р» = 11013-Ю5 Па и температуре 277 К- Отклонение от этой температуры приводит к уменьшению плотности воды, При температуре 273 К в воде количество иоиов [Н+]=[ОН_]=3,36-10-8 моль/л, электропроводность х = 12 10—9 (Ом-см)-1, теплопроводность % = 0,551 Вт/м-К, теплоемкость 1,009 кал/г-К, подвижность протонов wH+ — = 3,62-10-3 и гидроксилов wOir = l,98-10-3 (для Г = 298 К). Подвижность ионов весьма высока и электропроводность обусловлена перескоком ионов Н+ и ОН™ от водородных связей. Электроны в воде обладают малой подвижностью даже при напряженности поля ?^2,5 МВ/см [1651. Информация по изменению электропроводности позволяет судить о физической природе подвергнутых удару жидкостей. Так, электропроводность ударносжатой воды в диапазоне давлений 0,1 МПа-г-30 ГПа растет примерно в 109 раз. При давлениях 25—30 ГПа интенсивный рост электропроводности прекращается, причем ее величина составляет примерно 20 (Ом-см)"1 [183]. Быстрый рост электропроводности объясняется увеличением ионизации, которая обусловлена высокими температурой и плотностью. Прекращение интенсивного роста электропроводности связано с уменьшением подвижности ионов в связи с разрывом, водородных связей и ввиду роста иои-ионного рассеяния. В работе [171] показано, что даже при сравнительно небольших давлениях (порядка 6 кбар) значительно разрушается сетка водородных связей. Численный анализ показал, что возрастание плотности до 1,346 г/см3 приводит к увеличению среднего координационного числа до 11,8, соответствующего плотной упаковке сферически-симметричных молекул в конденсированной фазе.
Экспериментальное исследование молекулярного рассеяния света в ударносжатой воде [181] показало, что при давлениях около 5 кбар наблюдается интенсивное рассеяние света, на фронте ударной волны в стоксовской области спектра от 50 до 500 см-1. Это объясняется тем, что на фронте УВ при этом давлении градиент температуры составляет порядка Ю8 град/см, что вызывает поток фоионов, ответственный за рост рассеяния Бриллюэна.
Наиболее точное описание состояния воды при ударном нагру-жении в настоящее время получают нз экспериментальных данных, привлекая прн этом ряд дополнительных предположений относительно зависимости теплоемкости от температуры и объема [5; 186; 189]. В области давлений, где отсутствуют экспериментальные данные, обычно используются методы получения уравнения состояния воды, которые основаны на статистическом описании электронов сжатых атомов (модель Томаса—Ферми). В работе [32] приводятся адиабаты разгрузки ударносжатой воды с давлениями на фронте от Ю3 Мбар до 50 кбар. Показано, что вода, сжатая ударно до давлений р>700 кбар, при разгрузке полностью испаряется; в области 50<р<700 кбар — образуется смесь жидкость—пар; при р<50 кбар пар не образуется. Часто для описания динамической сжимаемости воды используется уравнение в форме Тэта:
p-po=fl[(p/po)n-ll, <278)
где Б^ЗМО7 Па и я^7Д5 при р<3-199 Па; Б^42-107 Па и п = = 6,29 при р^З-109 Па.
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 102 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.