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 .. 271 272 273 274 275 276 < 277 > 278 279 280 281 282 283 .. 394 >> Следующая


1 1+ 2 \DiCtJu? '

/о = (6iV + 15)/(4iV + 15) — среднее значение комплекса в детонационном режиме [12.56]; с?, и® — звуковая и массовая скорости за фронтом горения в детонационном режиме.

Тогда для относительной координаты границы области покоя A5 и для давления в ней с учетом (12.169) можно записать

x>=w »-«U) • (m70)

Показатель степени ? в распределении параметров за фронтом пламени (12.168) практически не зависит от скорости дефлаграции и может быть принят равным значению в детонационном режиме [12.56]

?- 2

7 + 2'

а показатель а изменяется и описывается зависимостью [12.53]

20 + iV NjE-J

а =--1--—=-.

20 4 /л - 1

На рис. 12.69 в качестве примера представлены распределения избыточного давления (а) и массовой скорости (б) в области за фронтом УВ при цилиндрической дефлаграции стехиометрической смеси ацетилен-воздух со скоростью распространения фронта пламени U = 50; 150; 350; и 1100 м/с, построенные с помощью зависимостей (12.157), (12.160), (12.168)-(12.170). Здесь же точками нанесены результаты численного решения задачи. Для удобства представления графики нормированы относительно параметров перед фронтом пламени Ap3 и и3. Проведенное сравнение показывает, что максимальные ошибки аналитические

12.5. Газовый взрыв

573

Рис. 12.69. Зависимости избыточного давления (а) и массовой скорости (б) в области течения

при цилиндрической дефлаграции

соотношения дают при скоростях дефлаграции U ~ [/», однако они не превосходят 4%. Как при меньшей, так и при большей скорости фронта пламени расхождение численных и аналитических данных уменьшается.

Полученные аналитические соотношения позволяют с точностью 2... 4 % построить распределения всех параметров в области течения при одномерной дефлаграции газовых смесей с произвольной скоростью распространения фронта пламени вплоть до режима нормальной детонации.

Влияние скорости распространения пламени на параметры воздушной ударной волны. Горение перемешанных газовых смесей в открытых объемах сопровождается формированием в окружающем воздухе ударной волны, интенсивность которой зависит от скорости распространения фронта горения. Задача об одномерной дефлаграции газового заряда в незамкнутом объеме решалась как у нас в стране, так и за рубежом (см., например, [12.57]-[12.60]). Кроме граничных условий в центре симметрии, на фронте УВ и контактной поверхности исходная смесь-воздух, а после выхода фронта горения на поверхность заряда ПС-воздух, к системе одномерных уравнений (2.17) добавляются граничные условия на фронте дефлаграции (12.144).

Анализ влияния скорости сферической дефлаграции на параметры формирующейся УВ проведен на примере стехиометрической смеси ацетилена с воздухом при температуре T = 15° ро = 0,10133 ГПа, р0 = 1,225 кг/м3. Задача решалась с помощью алгоритма, разработанного для детонационного взрыва, в который в качестве дополнительного разрыва, рассчитываемого с помощью метода характеристик, был введен фронт горения. В момент выхода фронтов УВ и горения на поверхность заряда решалась задача о распаде произвольного разрыва. Особенности алгоритма, связанные с расчетом параметров на фронте дефлаграции, описаны в работе [12.61].

Численные расчеты проведены для видимой скорости фронта пламени U = 95,5; 143; 216; 622; 933; 1102; 1339; 1586; 1861 (нормальная детонация); 2500; 4000; со (м/с). Скорости, превышающие нормальную детонационную, соответствуют искусственным режимам недосжатой детонации, а значение U = со описывает мгновенный взрыв.

На рис. 12.70 представлена (г-і)-диаграмма процесса дефлаграции со скоростью U = 622 м/с. Здесь же представлены эпюры давления в точках, удаленных

574

12. Взрыв в воздухе

от центра взрыва на расстояния г/го = 0,2; 0,8; 1,2; 1,5 и 2,0, где rn — начальный радиус заряда. Фронту дефлаграции на рисунке соответствует прямая OB, а фронту ударной волны в смеси — OA. Избыточное давление на фронте У В составляет 3,51ро, перед и за фронтом пламени соответственно 4,13ро и 2,44ро-

В момент выхода ударной волны на поверхности заряда (точка А) происходит распад разрыва, однако в рассматриваемом случае, из-за малого отличия импедан-сов смеси и воздуха, прямая волна проходит в воздух практически без искажения, а отраженная имеет интенсивность по давлению порядка 0,2% и не оказывает заметного влияния на параметры самой дефлаграции. Граница смеси в области ударной волны (AB на рис. 12.70) резко ускоряется, и фронт реакции догоняет ее на радиусе г = 1,33гп (точка В). В этот момент происходит еще один распад разрыва, в результате которого граница заряда тормозится (скорость падает с 532 м/с до 289 м/с), а избыточное давление на ней снижается до величины 1,31ро, т.е. становится меньше давления как в воздухе, так и в продуктах сгорания, и в обе стороны от контактной поверхности уходят волны разрежения (пунктирные линии ВС и BD на рис. 12.70).

По мере распространения волны разрежения по продуктам сгорания давление в них резко падает (см. эпюры для точек r/гп = 1,2; 0,8; 0,2), что приводит к формированию вторичной ударной волны, фронт которой (штрих пунктирная линия BEF на рис. 12.70) движется к центру вначале в фазе сжатия, а затем в фазе разрежения. При отражении от центра (точка E) давление становится существенно выше атмосферного, однако при удалении отраженной вторичной волны давление на ее фронте быстро уменьшается и уже на расстоянии порядка го становится меньше ро. Граница продуктов сгорания (линия BG) расширяется
Предыдущая << 1 .. 271 272 273 274 275 276 < 277 > 278 279 280 281 282 283 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.