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)
Использование энергии взрыва в строительстве - Кушнарев Д.М.
Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве — М.: Стройиздат , 1973. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): ispolzenergvzrivstroy1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 97 >> Следующая

Для идеального газа можно получить соотношение, аналогичное адиабате Пуассона, — адиабату Гюгонио:
Р_ (* + 1)Р_-(*-1)Р+
P+ (* + 1)Р+ — (*—1)Р+' Обозначим местную скорость звука
(V.7)
V
Jl (v.8)
dp
Скорость перемещения ударной волны N всегда больше скорости звука перед фронтом, но разность скорости перемещения волны и скорости частиц всегда меньше, чем скорость звука за фронтом, N<.a-+vn— Следовательно, малые возмущения в жидкости, распространяющиеся с местной скоростью звука, могут догнать фронт ударной волны, но не могут его обогнать.
149
В дальнейшем нас будут интересовать только одномерные движения (одномерные движения со сферической или цилиндрической симметрией). При V0=O
Уф = tf?*Z^2.; (V.9)
рф
Рф — Ро = РоМ>ф; (V.10)
(V.11)
Индексом «ф» обозначены гидродинамические параметры на фронте волны, а индексом «О» — в невозмущенной жидкости. В результате сильного разрыва давление должно обязательно возрастать (теорема Цемплена).
После прохождения ударной волны движение жидкости описывается уравнением Эйлера
(V.12)
— +(vV)v = -7vP,
которое в случае безвихревого движения для баротропной жидкости имеет интеграл Лагранжа — Коши
dt 2 ґ
где V=Уф; Ap--
Vp-
Для идеального газа р =
-, а для воды р =
k— і р (согласно уравнению Тэта).
Для описания движения, кроме (V.12), уравнение неразрывности
-^ + OiV(Pv) = O от
и уравнение притоков тепла
f +(VV)S = O.
Для одномерного движения система
(V.13)
р + в P
я — 1 необходимо еще
(V.14) (V.15)
dv dt
V
dt дг
dv J_ дг р
дг '
dp
= 0:
дг
(V — 1) pv
0;
а
dt
дг
¦ft L
(V.16)
представляет замкнутую систему уравнений.
150
Рассмотрим теперь физическую картину образования ударной волны. В результате взрыва всегда имеется область сильно сжатой жидкости, перемещающейся в пространстве со сверхзвуковой скоростью. При подходе ударной волны к некоторой точке пространства давление, плотность и другие величины в этой точке испытывают скачок (возрастают). Затем следует
ной волне во времени
постепенное изменение этих величин, причем через некоторый промежуток времени давление и плотность в данной точке пространства становятся меньше, чем те же параметры в невозмущенной среде. Постепенно падает скорость движения частиц, изменяя в дальнейшем свое направление. Качественный характер изменения давления в ударной волне по времени и в пространстве может быть представлен эпюрами (рис. 62).
Пространственную протяженность зоны сжатия называют длиной ударной волны, которая значительно меньше протяженности зоны разрежения. Время действия положительного избыточного давления т или t+ называется периодом волны.
По мере удаления от центра взрыва давление на фронте волны постепенно уменьшается, а длина ее несколько возрастает. На очень больших расстояниях ударная волна переходит в звуковую. Ширина фронта ударной волны составляет 10~5—Ю-6 см. Сам газовый пузырь совершает колебания, при этом происходит потеря энергии, которая и излучается в виде ударной волны.
Приведем для примера формулы, позволяющие по заданному значению скачка давления определить все остальные параметры.
Для давления /7ф<1000 атм уравнения совместности можно линеаризировать:
Напомним, что мы приняли уравнение состояния воды в форме Тэта:
Ap
Рис. 62. Изменение давлення в удар-
(V.17)
151
V (T ,р) = v(T,0)
и уравнение адиабаты Тэта
P + В
п \ В
Po+ В
(V.18)
Po
где ? = 3045 кгс/см2; п=7,\5.
Шалем была экспериментально установлена динамическая
Л'
адиабата для воды — = /
давлений примерно 20•1O3 атм (соответствующих
с достаточной точностью до
:0,6).
Экспериментальные данные хорошо ложатся на прямую, уравнение которой
N . , V — = 1 -f-m— ; m: а„ а„
2. (V.19)
*о "о
Равенство (V.19) можно рассматривать как условие совместности, установленное экспериментально, тогда
- Vt= ± (N-аД-
v = an
1 — m 1
Ж
Рф/
N = а0-
Po
_Ро
РФ
РФ
РФ
1 —-
N
(V.20)
РФ = — PoN (N- Q0).
т
Если плоская волна встречает препятствие в виде жесткой границы, то наблюдается явление отражения, в результате которого давление на стенке возрастает: для слабых волн в 2 раза, а для сильных волн еще больше.
3. ВЗРЫВ В БЕЗГРАНИЧНОЙ СРЕДЕ
Как известно, для решения задачи о взрыве нужно использовать граничные условия на поверхности газового пузыря, которые определяют характеристики исходящей ударной волны (табл. 11), получаемые из теории детонации ВВ.
Точное решение задачи о взрыве может быть выполнено только численным интегрированием на ЭВМ, но для понимания сущности значительную роль играет теория подобия.
152
Таблица 11
BB Плотность волны на фронте в кг-сек2/м* Давление на фронте в кгс/см* Скорость перемещения в м/сек Скорость частиц за фронтом в м/сек Температура на фронте в 0C
Тол....... 177 133 500 5550 2370 590
Нитрокриновая кис- 179 143 500 5730 2475 640
ТЭН....... 178 140 000 5700 2450 610
Тетрил ...... 182 160 000 6000 2650 725
Л. И. Седов предположил, что взрыв характеризуется величиной энергии взрыва E0 (для заряда), р0) ро и k — коэффициентами адиабатического расширения (для среды).
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 97 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.