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 .. 276 277 278 279 280 281 < 282 > 283 284 285 286 287 288 .. 394 >> Следующая


0,01

Рис. 12.77. Зависимости импульса скоростного напора от расстояния при различной ширине зоны химической реакции

12.5. Газовый взрыв 583

места взрыва можно объяснить только изменением доли выделяющейся энергии, уходящей в воздушную волну, т.е. изменением КПД взрыва т\. В табл. 12.11 для некоторых значений параметра х/гм приведены полученные при численном решении задачи значения т].

Таблица 12.11

КПД взрыва и другие параметры УВ при различной ширине зоны химической

реакции

х/гм
0
0,01
0,05
0,15
0,5
1,5
5,0
10

V
0,438
0,481
0,583
0,552
0,474
0,408
0,348
0,317

Apx /Архр
1
1
0,981
0,575
0,282
0,137
0,055
0,0312

Vp
0,440
0,478
0,576
0,548
0,476
0,397
0,330
0,316

А
1
1,0008
1,004
1,01
1,03
1,1
1,23
1,25

Из табл. 12.11 видно, что энергия, излучаемая в воздушную ударную волну, с ростом X сначала увеличивается, достигая максимума при х/гм = 0,05, а затем монотонно убывает, становясь при х/гм > 0,5 меньше, чем в случае идеальной детонации. Увеличение КПД взрыва при малом времени энерговыделения (0 < XIт'м < 0,5) связано с появлением в детонационной волне конечной по ширине зоны химической реакции с повышенными параметрами, которая приводит к возрастанию работы продуктов взрыва над окружающей средой.

Дополнительная работа Ax при малой ширине зоны химической реакции может быть оценена с помощью приближенного соотношения

л а 2 л 2 Г0 х

Ax Rf Атггиитхрх = 47Tr0U---рх,

cd г0

где рх — давление на фронте инициирующей волны в момент выхода на поверхность заряда; и — скорость движения границы раздела ПД-воздух. Используя для скорости детонационную зависимость

Di

U RS--

Tp+ 1

и учитывая, что

/АМ7,т + 1)=д /АРд

Ap

'хр

где Di — скорость фронта инициирующей УВ, для дополнительной работы нетрудно получить

Ax м 4тгг2 — —^Tl/X^-—Я» = 4пго—\ ic^-P*' cd 7„ + 1 у Архр г0 и7р у Др*р г0

где Архр — избыточное давление в химпике при стационарной детонации. Так как

(Apx ра \ ( 7„ +1 Apx Pa \

Px = Apx +Pa = Apn -— + -— = ApD 2 v--+ -— ,

\ApD ApD) V Ът + 1Архр Apd)

584

12. Взрыв в воздухе

где Арп — избыточное давление в точке Чепмена-Жуге при стационарной детонации; ра — давление окружающей атмосферы, и

л PsmD2 2 - 1) QsmPsm

ApD = ~

Ъ + 1 Ъ + 1

то для дополнительной работы имеем

Ar ~ -Kr0psmQsm--if--11-—---Y--I -

3 7р г0 у &Рхр \ Ът + 1 &Рхр Арв)

Полагая, что остальная работа над окружающей средой, совершаемая расширяющимися ПД, может быть оценена с помощью зависимости (12.114), с учетом изменения давления в точке завершения химической реакции, окончательно для полного КПД взрыва получим

= 6 (7р - 1) X Apx Л 7р + 1 Apx + pa \ + 7р г0 V Архр \ 7em + 1 Архр ApD )

+ (1 - (-л° /Л ))Ы 1)h" ¦ (12.178)

V \Pa+PDApx/ApxpJJ

'хр,

В выражение (12.178) входит отношение избыточного давления на фронте волны в момент выхода на поверхность заряда Apx к соответствующему давлению при идеальной детонации Архр (избыточному давлению химпика). В случае малых линейных размеров и энергии инициирующей области, по сравнению с соответствующими параметрами всего заряда, это отношение является лишь функцией времени энерговыделения Tx (или ширины зоны химической реакции х). Для примера на рис. 12.74 штрих-пунктирными линиями представлены результаты расчетов для давления на фронте волны при х/гм = 5,0 и 10 с давлением в начальной области рн = 2рм- Энергия инициатора в этих случаях примерно на порядок отличается от ранее рассмотренных. Видно, что давление на фронте волны в момент выхода на поверхность заряда и в воздухе не изменяется. Значения Арх/Архр для различных х/гм представлены в табл. 12.11. Анализ численных результатов показывает, что это отношение хорошо описывается функцией

Г 1, при — ^ 0,05

= { 1.65 Гх° ппк (12.179)

АрхР I ---;-, при — > 0,05

I 0,65 + 9,5?/? го

Рассчитанные по зависимостям (12.178) с учетом (12.179) значения КПД взрыва химически реагирующей смеси г)р приведены в таблице. Видно, что наблюдается достаточно хорошее совпадение с численным решением во всем диапазоне изменения параметра х.

В соответствии с (12.132), избыточное давление на фронте сферической воздушной ударной волны при детонационном взрыве, начиная с некоторого удаления от заряда, описывается зависимостью

12.5. Газовый взрыв

585

Таким образом, при различных КПД взрыва газовой смеси, один и тот же уровень избыточного давления воздушной волны должен наблюдаться на расстояниях, пропорциональных величине ffi. По результатам расчетов избыточное давление Ap771 = 0,1рм при х/гм = 0; 0,05; 5; 10 достигается на расстояниях, находящихся в соотношении 1 : 1,085 : 0,88 : 0,74, в то время как отношение величин ffi для этих случаев равно 1 : 1,08 : 0,87 : 0,83. Заметное расхождение отношений радиусов и КПД при x/r = 10 можно объяснить тем, что, несмотря на низкий уровень давления, воздушная ударная волна в этом случае еще не выходит на свою асимптотику, определяемую энергией взрыва, уходящей в воздух.
Предыдущая << 1 .. 276 277 278 279 280 281 < 282 > 283 284 285 286 287 288 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.