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 .. 253 254 255 256 257 258 < 259 > 260 261 262 263 264 265 .. 394 >> Следующая


532

12. Взрыв в воздухе

Влияние температуры и влажности воздуха на параметры взрыва рассмотрено на примере сферической детонации стехиометрической смеси ацетилена с воздухом.

Реакция окисления ацетилена кислородом воздуха при наличии паров воды может быть записана в виде [12.44]

2C2H2 + 5(O2 + 3,76N2 + ^H2O) = 4CO2 + 2H2O + 18,8N2 + 5fcH20. (12.109)

Коэффициент к в (12.109) зависит от температуры T и относительной влажности воздуха ф [12.45]. Для сухого воздуха ( ф = 0) при любой температуре к = 0. При заданном значении к реакция взрывного превращения (12.109) позволяет определить молекулярную массу влажного воздуха ?a и стехиометрическую концентрацию горючего 6Bt.

Зависимости к, ра и 6st от температуры при стопроцентной влажности воздуха ( ф = 100%) нанесены на графиках рис. 12.36. Пунктирные линии на рисунке соответствуют случаю сухого воздуха (ф = 0%). Из графиков видно, что влажность воздуха оказывает заметное влияние на параметры смеси лишь при положительных температурах, а при T < 200C параметры влажного и сухого воздуха практически совпадают.

В соответствии с изложенным, для оценки влияния внешних условий на параметры газового взрыва были просчитаны четыре варианта сферической детонации ацетилено-воздушной смеси стехиометрического состава при температуре T = +15°С, +600C, -500C для сухого воздуха [ф = 0%) и T = +600C при ф = 100%. Исходные данные для расчетов приведены в табл. 12.7 Изменение плотности и молекулярной массы воздуха приводит к изменению радиуса заряда при фиксированной массе горючего.

С учетом указанных параметров, соотношение (12.104) для начального радиуса заряда можно переписать в виде







к I \

-30 -10 10 30 50 T10C

Рис. 12.36. Зависимости параметров воздуха от температуры при 100 % влажности

Таблица 12.7

Параметры атмосферы при различных температуре и влажности

Ts = г so

(JV+1)

'РО l/flrt - 1 + PalPfI Pa l/OstO - 1 + po/?fl' (12.110)


T ° С
ф,%
Pa
ра ,КГ/М3
Sat

1
+15
0
29
1,225
0,07

2
+60
0
29
1,059
0,07

3
-50
0
29
1,582
0,07

4
+60
100%
26,7
0,976
0,061

Здесь индекс «0» относится к стандартному состоянию атмосферы при T = 15°С и ф = 0 %, параметры которой приняты за масштабы измерений величин.

В соответствии с (12.110) начальные радиусы сферических зарядов по строкам 1... 4 табл. 12.7 относятся как 1: 1,05:0,918:1,127.

При выбранной реакции взрывчатого превращения смеси (12.109), теплота окисления единицы массы горючего QfB не зависит от внешних условий и принята равной величине, приведенной в табл. 12.6.

12.5. Газовый взрыв

533

На рис. 12.37 представлены зависимости максимального избыточного давления в волне Дрт от расстояния г от центра взрыва. Сплошной линией на графике нанесен базовый вариант при T =+15°С (вариант 1 табл. 12.7). Линиями, отмеченными крестиками, квадратиками и кружочками, нанесены соответственно варианты № 2...4 табл. 12.7.

В области заряда избыточное давление в волне (давление детонации) сильно зависит от температуры и влажности воздуха. Так, повышение температуры с —500C до +600C приводит к снижению избыточного давления от 26,3рм ДО 17,5рм, т.е. примерно в полтора раза. Повышение влажности при температуре T = +6O0C от ф = 0% до ф = 100% приводит к дальнейшему снижению избыточного давления до Ы,15рм, т.е. еще на 25%. Вместе с тем, практически сразу после выхода детонационной волны в воздух (при г > 1,2гм) результаты расчетов для всех вариантов ложатся на одну кривую. Максимальное расхождение наблюдается для 3 и 4 вариантов табл. 12.7 и составляет порядка 10 %.

На рис. 12.38 в тех же обозначениях приведены зависимости импульса избыточного давления і от расстояния г. Максимальное изменение импульса наблюдается внутри заряда и достигает 60% (для вариантов 3 и 4 табл. 12.7). В области воздушной ударной волны разница в импульсах несколько меньше и практически постоянна во всем просчитанном диапазоне (до 35гд*). Так, увеличение температуры сухого воздуха от —500C до +600C приводит к снижению импульса давления воздушной волны примерно на 25 %, а повышение относительной влажности при T = +600C от ф = 0% до ф = 100% уменьшает импульс в пределах 10%. Суммарное изменение импульса в воздушной волне достигает 30... 35%. Импульс

APm \



Pm




—«—*—«—«-J


10






1,0








0,1




0,1
1,0


Рис. 12.37. Зависимости максимального избыточного давления от расстояния при газовом сферическом взрыве в атмосфере с различными параметрами: - —

T = +15° С, ф = 0%; X - T - +60° С, ф - 0%; ? - T = -50° С, ф - 0%; о -T = +60° С, ф = 100%

Рм'м 1

0.1

0,01











\

1,0 10

Рис. 12.38. Зависимости импульса избыточного давления от расстояния при газовом сферическом взрыве в атмосфере с различными параметрами (обозначения соответствуют рис. 12.37)

скоростного напора j, графики изменения с расстоянием которого приведены на рис. 12.39 (обозначения совпадают с рис. 12.37), в области заряда для различных внешних условий может отличаться в 2-3 раза, однако в воздушной волне, начиная с расстояний 2-3 радиусов заряда, это отличие существенно уменьшается и в дальнейшем остается практически постоянным. Качественно и количественно
Предыдущая << 1 .. 253 254 255 256 257 258 < 259 > 260 261 262 263 264 265 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.