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 .. 290 291 292 293 294 295 < 296 > 297 298 299 300 301 302 .. 394 >> Следующая


Хотя максимальное давление в волне сжатия много меньше давления основной волны, однако их импульсы сравнимы, и поэтому при действии на преграду волна первой пульсации может иметь существенное значение.

Основной задачей теории подводного взрыва в безграничной среде является изучение описанного выше неустановившегося движения жидкости между двумя граничными поверхностями: фронтом ударной волны и поверхностью газового пузыря.

Трудности математического характера при анализе системы уравнений в случае пространственного движения жидкости могут быть преодолены с помощью численных методов. В настоящее время выполнен ряд исследований движения в одномерной постановке, которая подразумевает инициирование сферического (цилиндрического или плоского) заряда из точки (линии или плоскости) симметрии.

Для решения задачи подводного взрыва в одномерной постановке необходимо проинтегрировать систему дифференциальных уравнений, состоящую из уравнения движения (см. п. 2.1)

du du 1 др ,„„ „.

уравнения неразрывности

dp dp du Nup „ ,„ „ „.

1+иЪЧ+Рд-г+-Г-° (13-2)

и уравнения сохранения энергии, которое для идеальной нетеплопроводной жидкости можно записать либо через энтропию:

dS dS dS п /1ЧОЧ

либо через внутреннюю энергию:

дЕ дЕ

(134)

При решении задачи уравнение для энергии можно использовать как в виде (13.3), так и виде (13.4). И, наконец, последним уравнением, замыкающим систему, является уравнение состояния среды. Как видно из (13.4) и (13.4), это уравнение удобно иметь в форме

S = S(p,p) либо Е = Е(р,р). (13.5)

Система уравнений (13.1)-(13.3) (или (13.4)) и (13.5) является замкнутой относительно неизвестных функций р, р, и и s (или E). Эту систему необходимо решать при определенных начальных и граничных условиях.

В наиболее общей постановке задачи подводного взрыва рассматривается система ПД-вода. В этом случае начальным условием для решения будет решение задачи об одномерной детонации сферического (цилиндрического или плоского)

616

13. Взрыв в воде

заряда, т.е. задачи о распределении давления, скорости и плотности в детонационной волне в момент выхода ее на поверхность заряда:

Рпд = р(г),иПд = и(г),рПд = р(г). (13.6)

По значениям давления и скорости во фронте детонационной волны определяются начальные параметры ударной волны в воде.

В задаче подводного взрыва в безграничной жидкости существует две граничные поверхности: поверхности раздела ПД-вода и фронт ударной волны. На поверхности раздела терпят разрыв плотность, энтропия и внутренняя энергия частиц, в то время как давление и скорость изменяются непрерывно. Таким образом, на поверхности газового пузыря должны выполняться соотношения

«ПД = иводы, РПД = Рводы • (13.7)

На ударной волне терпят разрыв все параметры течения. Однако на ней должны соблюдаться интегральные законы сохранения массы, импульса и энергии. При распространении волны по неподвижной жидкости эти соотношения записываются в следующем виде (см. п. 4.2):

Dpo = PyA(D-u,J, (13.8)

Руд -Po = PoDuyA, (13.9)

ЯУд-Яо = ^(^--М- (13-Ю)

Если подставить в (13.10) уравнение состояния воды (13.5), то можно получить зависимость между давлением и плотностью в ударном фронте. Эта зависимость носит название ударной адиабаты.

Ввиду того, что общепринятого уравнения состояния воды до сих пор не существует, для решения практических задач обычно пользуются эмпирическими формулами, аппроксимирующими многочисленные экспериментальные данные по динамической сжимаемости воды. Наибольшее распространение получила ударная адиабата воды в форме уравнения Тэта

Руд -Po = В (Jj-^j -lj, (13.11)

где при рУд > 30000 кГ/см2, В = 4250кГ/см2 n = 6,29; при руя < 30000 кГ/см2, В = 3045кГ/см2 n = 7,15.

Имея ударную адиабату воды, нетрудно рассчитать остальные параметры во фронте волны. Из (13.8) и (13.9) получаем

D = J (Р™-Р.° (13.12)

у Po(I - Po/Руд)

-W^K'-S)- <1313)

Три уравнения (13.11)-(13.13) дают зависимость между четырьмя параметрами ударной волны и могут быть использованы в качестве граничного условия во фронте волны.

13.1. Взрыв зарядов конденсированных BB

617

Кроме указанных условий, в любой момент времени скорость частиц газа в центре симметрии должна быть равна нулю:

U = O при г = 0. (13.14)

Таким образом, для определения гидродинамических полей подводного взрыва необходимо проинтегрировать систему уравнений (13.1)-(13.1) (или (13.4)) и (13.5) при начальных условиях (13.6) и граничных условиях (13.7), (13.11)-(13.14).

При рассмотрении системы «продукты детонации-вода» необходимо знать уравнения состояния как газообразной (см. п. 5.5), так и жидкой сред. Остановимся более подробно на уравнении состояния воды.

Многочисленные попытки получить теоретическим путем уравнение состояния воды не привели пока к желаемым результатам. Большое количество экспериментальных данных по сжимаемости воды в широком диапазоне температур и давлений, созданных в статических установках, было получено Бриджменом. Ему удалось получить статические давления до 50000 кГ/см2. Данные Бриджмена были использованы многими исследователями для получения эмпирических и полуэмпирических уравнений состояния воды.
Предыдущая << 1 .. 290 291 292 293 294 295 < 296 > 297 298 299 300 301 302 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.