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 .. 252 253 254 255 256 257 < 258 > 259 260 261 262 263 264 .. 394 >> Следующая


(12.105)

530

12. Взрыв в воздухе

заряда и уже при г/гм > 2 практически совпадает с ним. Давление в детонационной волне при 6 = 0,16 несколько больше стехиометрического (Дрт/рм = 21,86), однако в воздушной волне оно везде меньше на 30-35 %. Снижение давления в воздушной волне при взрыве «богатых» смесей связано с уменьшением полной энергии, выделяющейся при взрыве.

Длительность фазы сжатия в волне (рис. 12.32) в богатых смесях уменьшается, при этом в воздушной ударной волне падает также интенсивность ее роста. Так, при гIтм = 3, т уменьшается примерно на 10%, а при г/гм = 30 — на 20%, по сравнению с зарядом стехиометрического состава. В бедных смесях т возрастает, причем в области воздушной волны, практически, на постоянную величину: в рассмотренном случае на (0,1...0,12)ім- Так как первые отрицательные избыточные давления возникают в продуктах взрыва, и время их появления связано с распространением волны разрежения, то изменение абсолютного значения т можно связать с изменением радиуса заряда, а снижение интенсивности ее роста при 6 = 0,16 — с уменьшением полной энергии взрыва.

Импульс избыточного давления в воздушной волне і (рис. 12.33) в бедных смесях возрастает, примерно, пропорционально у/гЕ, что связано с ростом т, а в богатых смесях — падает более интенсивно, чем избыточное давление, например, при 6 = 0,16 на 40%. Последнее объясняется как уменьшением т, так и снижением полной энергии взрыва и, как следствие, избыточного давления на фронте воздушной волны.

Заряды с переменной концентрацией горючего. Формирование газовых зарядов без специальных дополнительных мер, как правило, приводит к неравномерному распределению концентрации горючего по объему, что также может влиять на параметры образующейся при взрыве волны.

Влияние распределения концентрации горючего внутри заряда на параметры взрыва рассмотрено на примере ацетилено-воздушной смеси с параболическим законом распределения концентрации по радиусу

/ ч N+1

S = S0 + (Sn-S0)I-J , (12.106)

где 60, Sr — концентрация горючего в центре заряда (г = 0) и на краю заряда (г ¦= г0).

Распределение концентрации в виде (12.106) позволяет аналитически определить массу горючего и среднюю концентрацию в заряде

I = mf = I - , (12.107)

mok+mfi a ^1- аор

1 - aSR

* Рок

где а = 1--.

В случае, когда максимальная концентрация в заряде 6тах больше стехиомет-рической, а минимальная 6min — меньше, масса прореагировавшего горючего определяется соотношением

е 1-aS /11- aSmin Sst - 6min mSi = TUfI17--7-г In--j---+

6 (Smax - 6min) \<X2 1 ~ Ot8st a

_L fSmax - 8st + 1-а ln 1 - VV

12.5. Газовий взрыв

531

Соответственно, при взрыве выделяется лишь часть энергии, которая равна

E0 = Tn)1Q

На рис. 12.35 сплошными линиями представлены результаты расчетов для максимального избыточного давления в волне Арт для двух случаев распределения концентрации в сферическом заряде:

1) при S0 = 0,16, Sn = 0,03 и

2) при S0 = 0,03, Sr = 0,16, отмеченными соответственно цифрами 1 и 2. Распределения концентрации 6 по радиусу в заряде представлены графиками на поле рисунка. Здесь же пунктирной линией нанесены параметры для стехиометри-ческого заряда.

:_





г/г0

Рис. 12.35. Зависимости максимального избыточного давления в волне при сферическом взрыве газовых зарядов с переменной концентрацией горючего

В соответствии с (12.107) и (12.108) для обоих случаев

S = 0,0948, теп = 0,656, r0 = 0,909rs.

mfi

В случае <5о < Sr детонация по всему заряду распространяется в режиме Чепмена-Жуге (т.е. соответствует параметрам смеси). При S0 > Sr, начиная примерно с половины радиуса заряда, детонация переходит в пересжатый режим. Давление внутри заряда различается до двух раз (в центре симметрии), однако в воздушной волне, начиная с 1,2 радиусов заряда, оно практически совпадает для обоих случаев (с точностью до 5 %). Снижение избыточного давления в воздушной волне, по сравнению с зарядом стехиометрического состава на 15-20 % связано с уменьшением полной энергии, выделяющейся при взрыве.

Остальные параметры волн (т, г, j), являющиеся интегральными характеристиками взрыва и зависящие в основном от выделившейся энергии, для обоих вариантов распределения концентрации, с точностью до 5%, не меняются не только в области воздушной волны, но и внутри заряда.

Таким образом, при газовых взрывах, параметры воздушных ударных волн практически не зависят от распределения концентрации горючего в объеме смеси. Внутри зарядов концентрация сказывается лишь на параметры фронта детонационной волны и может быть учтена с помощью зависимостей (12.91)-(12.94).

Влияние внешних условий. При взрыве смеси горючего газа с воздухом изменение параметров атмосферы непосредственно влияет на характеристики взрыва. Такими параметрами, меняющимися в широком диапазоне, являются температура и влажность воздуха. При изменении температуры от +60° до —50°С, плотность воздуха ра возрастает примерно в полтора раза, что, при прочих равных условиях, согласно (12.91), приводит к соответствующему возрастанию давления на фронте детонационной волны. Присутствие в воздухе паров воды приводит к изменению целого ряда характеристик смеси, включая ее плотность, молекулярную массу и стехиометрическую концентрацию, что также влияет на параметры детонации. Изменение свойств окружающей среды и параметров детонации должно сказываться на параметрах формирующейся при взрыве воздушной ударной волны.
Предыдущая << 1 .. 252 253 254 255 256 257 < 258 > 259 260 261 262 263 264 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.