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)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 227 228 229 230 231 232 < 233 > 234 235 236 237 238 239 .. 394 >> Следующая


Существенно отметить, что наибольшая скорость разлета продуктов взрыва будет отвечать скорости распространения границы продуктов взрыва, причем при разлете продуктов взрыва в пустоту плотность и давление на этой границе равны нулю.

12.1. Основные физические явления

471

Эта наибольшая скорость итах истечения газов зависит от формы взрывающегося заряда, от закономерностей протекания самого процесса взрыва, а также от энергии взрывчатого превращения Q. Между итах и энергией взрыва в случае сферического заряда, когда продукты взрыва представляют собою газ, существует простая зависимость:

Umax = (3fc 1)

где к — средний показатель адиабаты процесса расширения. Для типичных BB Q = 1ккал/г, к = 5/4, итах « 11000 м/сек. При гипотезе мгновенной детонации

~2\/a -1'

что для типичных BB дает йтах = 9000 м/сек.

В случае взрыва конденсированных BB, когда в начальной стадии продукты взрыва не являются идеальным газом, эти простые формулы заменяются несколько более сложными. Величины же наибольших скоростей истечения остаются почти неизменными (см. гл. 11.); так, при реальной детонации итах A 13000 м/сек; при мгновенной детонации йтах « 10000 м/сек. При детонации более мощных BB (например, гексогена) предельные скорости истечения достигают 15000 м/сек.

В случае взрыва в какой-либо среде процесс разлета продуктов взрыва будет происходить несколько иначе, чем при разлете в пустоту. При разлете продукты взрыва на границе заряда начнут взаимодействовать со средой, окружающей заряд. В случае очень плотной среды граница раздела между зарядом и средой начнет медленно двигаться от центра заряда. Если процесс взрыва протекал дето-национно, то продукты детонации, движущиеся за фронтом детонационной волны, имеют скорость, более высокую, чем граница раздела, и, набегая на нее, будут сжиматься. Если же среда является не очень плотной, то граница раздела между продуктами детонации и средой будет двигаться быстрее продуктов детонации, и давление в продуктах взрыва будет падать.

В соответствии с этим могут возникнуть два принципиально различных режима разлета.

В первом рассмотренном случае по продуктам детонации пойдет от границы раздела вглубь ударная волна, являющаяся следствием удара продуктов детонации о среду. Во втором случае по продуктам взрыва сразу пойдет волна разрежения. По среде в любом случае пойдет ударная волна.

Таким образом, изучение разлета продуктов взрыва в какую-либо среду значительно усложняется по сравнению с изучением разлета в пустоту и, говоря о поле взрыва1) в первом случае, нужно определить параметры не только продуктов детонации, но и среды, вовлеченной в движение.

Однако, даже не развивая теории разлета продуктов взрыва, можно оценить расстояния, на которых действие продуктов взрыва уже практически не будет сказываться, а также расстояния, на которых будет действовать ударная волна, распространяющаяся в среде, окружающей источник взрыва.

Рассмотрим вначале некоторые параметры взрыва в воздухе. Прежде всего очевидно, что при взрыве в неограниченной среде продукты взрыва через некоторое время после начала разлета займут предельный объем V00, отвечающей

полем взрыва будем понимать область пространства, в каждой точке которого можно однозначно определить все параметры, характеризующие продукты взрыва (давление, плотность, температуру, скорость и т.д.) Поле взрыва будет неустановившимся (нестационарным), поскольку в каждой точке его все параметры меняются со временем.

2Q к2-!'

472

12. Взрыв в воздухе

остаточному давлению продуктов взрыва, равному давлению (атмосферному) окружающей среды ра-

Если среднее начальное давление продуктов взрыва при мгновенной детонации

(в случае показателя изоэнтропы для продуктов взрыва к = 3) и остаточное давление Poo = Pa при V = V00, то предельный объем легко определить из следующих соображений.

Для типичных BB до давления рк « 2000кГ/см2 продукты взрыва, как известно, расширяются по закону

pv3 = const = р н = pkvl,

где Vk — объем, соответствующий давлению Pk- При р < Рк мы, как уже сказано, считаем, что расширение происходит по закону

pVk = COnSt = PkVk = paV а,

где к = 1,2-1,4. Сопряжение двух законов при Рк « 2000кГ/см2 мы производим согласно уравнению состояния продуктов взрыва и уравнению сохранения энергии (см. гл. 11.). Таким образом,

. Здесь Vo — начальный объем продуктов взрыва.

Для типичных BB ро = 1,6г/см3 и D = 7000 м/сек, тогда ря « 100000 кГ/см2. Полагая ра = 1 кГ/см2, будем иметь при к = 7/5, V00Zv0 = 501/3 • 20005/7 = 3,7 • 220 « 800; при к = 5/4, V00Iv0 = 501/3 • 20004/5 « 1600. Таким образом, продукты взрыва типичных BB расширяются приблизительно в 800-1600 раз. Поэтому в случае сферического взрыва предельный радиус объема, занятого продуктами взрыва, будет в 10-12 раз больше начального радиуса заряда. Для цилиндрического взрыва это отношение будет равно приблизительно 30-40.

Итак, можно утверждать, что действие собственно продуктов взрыва ограничено весьма небольшими расстояниями. К этому надо добавить, что, вследствие нестационарности процесса расширения продуктов взрыва, они будут достигать предельной границы путем ряда затухающих колебаний около этой границы; сначала продукты взрыва, расширяясь, займут наибольший объем, превышающий предельный (на 30-40%), так, что среднее давление в них будет меньше ра; затем внешнее давление «подожмет» их до давления, несколько большего, чем ра, и т.д. Однако реально имеет смысл разбирать лишь процесс первого расширения и первого сжатия, после чего процесс практически прекратится.
Предыдущая << 1 .. 227 228 229 230 231 232 < 233 > 234 235 236 237 238 239 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.