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 .. 268 269 270 271 272 273 < 274 > 275 276 277 278 279 280 .. 394 >> Следующая


U2 = -— I 1--і Р2 = Pl + -—г I 1--^2-

72 + 1V PiDi) 72 + 1 V PiDfJ

72 + 1 ( 272 pi Vі /

Р2 = -гPi 1 + -7—Fa I > С2 = \

72-1 V 72-1 PiD(J у

72Р2. Р2

(12.143)

интегральные законы сохранения массы, количества движения и энергии на фронте пламени, приводящие к соотношениям

TT-,. J- 1 / (Р4-Рз) . „

C=W3H--\/777-ту—г U4

РЗ V (1/РЗ - 1/Р4)

= .3-^Г-р3)(1-1);

= (тЙР4+Рз) (Р4 + ^Рз + 2рз0і)_1-

(12.144)

Здесь индексы 1, 2, 3, 4 отнесены к параметрам среды перед и за фронтами У В и горения соответственно: Qi — удельная теплота сгорания смеси.

Так как в области У В и в ПС течение газа изэнтропическое, то 73 = 72, а давление и плотность связаны со скоростью звука зависимостями

/с\ 272/(72 -1) , ч2Д72-1)

P = Р2 ( — ) ; P = Р2 ( — І — в области УВ,

/с 4274/(74-1) ,.2X74-1) (12Л45)

р = р4( — ) ; р = pi [ — ) —в области ПС.

\cij \aj

Соотношения (12.144) при известных параметрах перед фронтом горения р3, U3, р3 и его скорости U позволяют рассчитать параметры за фронтом р4, U4, р4. При этом, так как за фронтом горения должно выполняться одно из условий: U4 = 0 — в режимах слабой дефлаграции, либо U4 + C4 = U — для дефлаграции Чепмена-Жуге [12.50], то система (12.144) относительно параметров р4, щ, р4 становится переопределенной. Это указывает на то, что видимая скорость дефлаграции U и параметры перед фронтом горения не могут быть независимыми, т.е. каждой величине U должны соответствовать вполне определенные значения р3, U3, р3.

В связи с указанным, решение автомодельной задачи о дефлаграции может быть осуществлено лишь путем интегрирования системы (12.142), начиная от фронта УВ при заданной его интенсивности, а соотношения (12.144) с соответствующим условием для каждого режима используются для определения параметров перед фронтом горения и его скорости, обеспечивающих формирование в исходной смеси УВ заданной интенсивности.

В качестве примера на рис. 12.65 для стехиометрической ацетилено-воздушной смеси в цилиндрическом случае представлены поля давления (а) и массовой скорости (б), отнесенных к соответствующим значениям за фронтом детонационной волны, возникающие в области течения в один и тот же момент времени после возбуждения процесса при скорости распространения пламени U = 216; 593; 1084; 1326; 1578 и 1861м/с (графики 1-6 соответственно). Распределения 1 и 2 соответствуют режимам слабой дефлаграции, 3... 5 — дефлаграции Чепмена-Жуге, 6 — нормальной детонации со скоростью D = 1861 м/с (точкой отмечены параметры химпика).

566

12. Взрыв в воздухе

0,5 r/Dt 1 0 0,5

Рис. 12.65. Распределения параметров при одномерной цилиндрической дефлаграции: давление

(а); массовая скорость(б).

г/т і

Переход от слабой дефлаграции к режиму Чепмена-Жуге, при котором за фронтом горения появляется область тейлоровской волны разрежения, происходит при скорости U = 919 м/с (в плоском и сферическом случаях соответственно при 925 и 915 м/с), т.е. примерно равной половине скорости детонации. Это соотношение выполняется достаточно точно и для других смесей. Дальнейшее возрастание скорости горения приводит к увеличению зоны тейлоровской волны и параметров в ней за фронтом пламени, при этом размер центральной области покоя в ПС остается практически неизменным.

Задача о распространении одномерной дефлаграции в газообразной смеси подробно изучена (см., например, [12.51]-[12.54]). В частности в работах [12.53, 12.54] на основе анализа численного решения получены аналитические зависимости, позволяющие с высокой точностью рассчитывать все параметры течения при видимой скорости распространения фронта пламени U соответственно более (0,2... 0,S)D и менее 2ci (примерно (0,3... 0,4)1?). Указанные диапазоны U перекрываются, поэтому соотношения [12.53, 12.54], в принципе, дают возможность построить решение задачи при любой скорости распространения фронта горения. В то же время в области общих значений U эти решения не стыкуются друг с другом, так как получены на основе различных допущений, имеют разный функциональный вид и отличаются в пределах оговоренной точности численными значениями параметров.

Этот недостаток устранен в работе [12.55], где получены аналитические соотношения для параметров одномерной дефлаграции при произвольной скорости распространения фронта горения, содержание которой излагается ниже.

В работе [12.53] для высокоскоростных режимов дефлаграции, в приближении сильной УВ и предположении о линейном распределении скорости газа перед фронтом пламени, получена зависимость для скорости фронта УВ Di, которую можно записать в виде

Di

D + aU

где a = {4(1+N)7І - (Ъ - I)2) (7| - l) продуктов сгорания и исходной смеси.

1 + а



(12.146)

константа, зависящая от свойств

12.5. Газовий взрив

567

При низкоскоростных режимах дефлаграции вплоть до некоторого значения скорости распространения пламени U» интенсивность фронта УВ остается практически нулевой, т.е. с высокой точностью можно положить Di = Ci при U^U*, а затем начинает возрастать, приближаясь к зависимости (12.146) при U > 0,2D.
Предыдущая << 1 .. 268 269 270 271 272 273 < 274 > 275 276 277 278 279 280 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.