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 .. 250 251 252 253 254 255 < 256 > 257 258 259 260 261 262 .. 394 >> Следующая


Рис. 12.28. Распределения массовой скорости в области течения при сферическое газовом взрыве (обозначения соответствуют рис. 12.27 ).

На рис. 12.29 представлены распределения плотности среды в области течения (обозначения на рисунке соответствуют рис. 12.27). Волновая картина течения в плотностях повторяет картину в давлениях, однако выражена менее интенсивно. На контактной поверхности ПД-воздух плотность терпит разрыв, и, при переходе от ПД к воздуху, возрастает примерно в три раза.

Закон сохранения энергии в любой момент газового взрыва можно записать следующим образом

Еех = АЕГ + Efn + AEVn + Eln,

526

12. Взрыв в воздухе

О 0,5 1,0 1,5 rlru о 1,0 2,0 3,0 Пги

Рис. 12.29. Распределения плотности в области течения при сферическом газовом взрыве (обозначения соответствуют рис. 12.27 ).

где Еех — энергия, выделяющаяся в процессе взрыва; AEf^ — изменение внутренней энергии ПД (по отношению к начальной внутренней энергии смеси); E^n — кинетическая энергия ПД; АЕ?П — изменение внутренней энергии воздуха в волне; Щп ~ кинетическая энергия воздуха.

Распределение энергии в области течения, отнесенной к полной энергии взрыва Eq, в зависимости от радиуса фронта волны при взрыве сферического заряда ацетилена стехиометрического состава представлено на рис. 12.30. Распространение детонационной волны внутри заряда (г/г м < 1) сопровождается выделением энергии, и энергия взрыва Еех растет. Она делится между кинетической и внутренней энергиями ПД в отношении примерно 1:40. После выхода волны в воздух, полная энергия взрыва остается постоянной и распределяется между продуктами взрыва Ерг и воздухом. Последняя часть состоит из кинетической и внутренней энергий. Кинетическая энергия ПД быстро падает и, при г/гм > 3, практически становится равной нулю. Кинетическая энергия воздуха сначала возрастает, достигая максимума порядка 0,1Eo при г/гм = 2,5... 3, а затем монотонно убывает и при г/гм = 30 составляет меньше 2% от Eo- Полная энергия, излучаемая в воздух, носит колебательный характер, связанный с пульсациями газовой полости ПД, и в первом максимуме составляет примерно 0,44Eo- На рисунке через Ept обозначены необратимые потери энергии на фронте воздушной ударной волны, уходящие на нагревание среды. При г/гм = 30 в необратимые потери переходит примерно 40% от всей излучаемой в воздух энергии.

0,1

Рис. 12.30

Распределение энергии в области течения при сферическом газовом взрыве

12.5. Газовый взрыв

527

Распределение энергий при цилиндрическом и плоском взрывах носит аналогичный характер, при этом доля энергии, уходящей в воздушную волну, практически не отличается от сферического случая.

Сравнение параметров взрыва различных газовых смесей связано с выбором единого эквивалента, в качестве которого можно принять полную энергию, которая может выделиться при взрыве некоторой массы горючего. Эта энергия совпадает с энергией взрыва зарядов стехиометрического состава, и из условия постоянства ее нетрудно получить соотношение между радиусами стехиометриче-ских зарядов для различных газовых смесей

Здесь индекс «О» относится к смеси, выбранной за эталон, в нашем случае — ацетилено-воздушной смеси стехиометрического состава.

В соответствии с (12.104) радиусы сферических зарядов стехиометрических смесей на основе ацетилена, пропана и метана, эквивалентных по энергии, находятся в соотношении 1:1,06:1,09.

На рис. 12.31 представлены зависимости максимального избыточного давления на фронте волны от расстояния при взрыве сферических зарядов ацетилена, пропана и метана стехиометрического состава (сплошные линии, отмеченные цифрами 1,2,3, соответственно). Внутри зарядов давление совпадает с детонационным и, соответственно, равно Арт/рм = 18,89; 17,89; 16,83. После выхода волны из заряда с расстояния г/гм = 1,2, давление на фронте воздушной ударной волны для всех трех случаев практически совпадает с точностью порядка 5 %. Характерной особенностью поведения избыточного давления на фронте воздушной ударной волны при газовом взрыве, впервые отмеченной эксперименбтально в работе [12.37], является очень резкий спад его вблизи заряда на расстояниях порядка полутора начальных радиусов смеси. Это связано с интенсивным уменьшением давления на контактной поверхности ПД-воздух на начальном этапе ее движения в тейлоровской волне разрежения за детонационным фронтом (см. рис. 12.27).

Результаты расчетов для длительности положительной фазы сжатия в волне г при взрыве сферических зарядов представлены на рис. 12.32 в виде графиков в полулогарифмических координатах. Обозначения соответствуют рисунку 12.31. Изменения т в ближней зоне взрыва имеет немонотонный вид, связанный с волновым характером течения ПД. Однако с расстояний г/гм — 2,5, результаты расчетов для всех трех зарядов совпадают с точностью порядка 5% и дают примерно линейное возрастание т в выбранных координатах.

Зависимости импульсов избыточного давления фазы сжатия і и скоростного потока j в волне от радиуса фронта при сферическом взрыве зарядов ацетилена, пропана и метана стехиометрического состава представлены на рис. 12.33 и 12.34 сплошными линиями, соответственно, отмеченными цифрами 1,2,3.
Предыдущая << 1 .. 250 251 252 253 254 255 < 256 > 257 258 259 260 261 262 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.