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 .. 291 292 293 294 295 296 < 297 > 298 299 300 301 302 303 .. 394 >> Следующая


Одним из первых было получено уравнение состояния воды в форме

v(T,p) = u(T,0) (l - (і) In (l + D) , (13.15)

где V — удельный объем, a T — абсолютная температура. Уравнение (13.15) можно свести к виду

Здесь B(S) является функцией одной энтропии и п приближенно можно принять в виде постоянной величины. Определение коэффициентов В и п по экспериментальным данным показало, что в интервале температур от 20 до 60° С и давлений до 25000 кГ/см2 их можно считать постоянными и равными

В = 3047кГ/см2, п = 7,15. (13.17)

Из статистической физики известно, что при больших давлениях уравнение состояния воды можно представить в виде

р = Ф(ь) + f(v)T, (13.18)

где Фи/— некоторые функции своего аргумента.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что теплоемкость воды при постоянном объеме при больших давлениях слабо зависит от температуры. Считая, cv = const, можно найти связь (см. п. 2.3. )

р = Ф(«)+/(«)ехр j-^-^/(v)djjjexp JL^-l^j. (13.20)

618

IS. Взрыв в воде

Если для больших давлений искать адиабаты воды в виде

P = A[S)F(V), (13.21)

то при сделанных допущениях уравнение состояния, уравнение адиабаты и выражение для внутренней энернии получатся в следующем виде:

P = F(v) (l +-^ргт-) , (13.22)

V X-JF(v)dvJ

p=(l + exp {^Г^}) Пч), (13-23)

E = cvT- J F(v)dv + E0, (13.24)

где X — произвольная постоянная.

По экспериментальным данным Бриджмена были определены функция F(v) и постоянные в уравнениях (13.22)-(13.24), [13.2]. Уравнения состояния (13.22)-(13.24) с численными коэффициентами приведены в приложении С

Надо отметить, что приведенные уравнения справедливы только для области больших давлений. Как видно из (13.23), все адиабаты при нулевом давлении сходятся в одну точку, что противоречит экспериментальным данным.

Уравнение состояния воды, аппроксимирующее данные Бриджмена при высоких давлениях, можно представить в следующем виде [13.3]:

р = (109 - 93,7и)(Г - 348) + 501Ou-5'58 - 4310,0. (13.25)

Здесь р — в атм, V — см3/г, T — в градусах Кельвина. Исключая из (13.25) температуру с помощью термодинамических преобразований (см. п. 2.3. ), получим выражение для адиабаты воды в виде

P + с" = ( P \ р* \р*)

x(s)

(13.26)

где с*, р*, р* — постоянные, значения которых следующие: с* = 5400кГ/см2, р* = 912000 кГ/см2, р* = 2,53 г/см3.

Коэффициент x(S) в (13.26) зависит от энтропии системы и в диапазоне изменения начальных данных 0 < р < 250 • 103 атм, T < 20000K лежит в пределах от 5,55 до 4,60. Его значение может быть определено по одной точке, например, лежащей на ударной адиабате (13.11)

x(s) = Ы<*т + ср/р*} Ig {Руд /Р }

При ударном сжатии воды до давлений 30000 атм величина х(&) практически не меняется, оставаясь равной 5,55. Надо отметить, что уравнения состояния (13.22) и (13.25) получены на основании экспериментов по статическому сжатию воды до давлений 50000 кГ/см2. Поэтому использование их для больших давлений является обычной экстраполяцией данных Бриджмена.

В послевоенные (50-60-е) годы бурными темпами стали развиваться динамические методы исследования сжимаемости различных материалов. В результате этих исследований были получены экспериментальные данные по сжимаемости воды в широком диапазоне давлений (см. приложение к тому 2).

13.1.

Взрыв зарядов конденсированных BB

619

Ударную адиабату воды в диапазоне давлений 0 < р < 450кбар можно представить в следующем виде [13.4]:

D = 1,483 + 25,306Ig

(13.28)

где D и и измеряются в км/сек.

Для получения уравнения состояния воды в окрестности ударной адиабаты используем соотношение

(-) =-\dvj (dv

/8T)1

= ?(Р),

(13.29)

где г — удельная энтальпия, Cp — удельная теплоемкость воды при постоянном давлении и ?(р) — функция только давления, которая определяется экспериментально в ударных испытаниях.

С помощью (13.29) численно интегрировалось термодинамическое уравнение состояния и были получены изотермы и адиабаты воды при разгрузке после ударного сжатия вплоть до давления 250кбар. В приложении к тому 2 (табл. D.27) приведены затабулированные изоэнтропы разгрузки.

На рис 13.2 представлены пять изоэнтроп разгрузки и ударная адиабата воды из этой таблицы.

Для решения различных динамических задач можно использовать адиабаты разгрузки воды в виде

0,6 0,8 1,0 1,2 v, см 1г

Рис. 13.2. Ударная адиабата и изоэнтропы разгрузки воды

(13.30)

где коэффициетны А,Вип находятся следующим образом: при 0 < руд < 30000 кГ/см2 А = 3045кГ/см2, В = 3045кГ/см2, п = 7,15; при 30000 < руд < 150000кГ/см2 А = 1220 + 0,0606руЯ, В = 3045кГ/см2; при 150000 < руд < 250000 кГ/см2 А = 2680 + 0,0509руД, В = 6100 — 0,0204руд. Показатель п при давлении Руд > 30000 кГ/см2 находится из условия прохождения адиабаты разгрузки (13.30) через ударную адиабату воды (13.11):

п = 6,29

Ы(РуД + В)/А} Ы(Руд +4250)/4250}'

Обширный экспериментальный материал, накопленный по статической и динамической сжимаемости воды, позволил некоторым исследователям получить уравнение состояния воды в широком диапазоне термодинамических параметров. Уравнение состояния воды можно принять в виде (см. п. 5.5. )
Предыдущая << 1 .. 291 292 293 294 295 296 < 297 > 298 299 300 301 302 303 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.