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 .. 292 293 294 295 296 297 < 298 > 299 300 301 302 303 304 .. 394 >> Следующая


p = Mp) + Pf(P)T-

(13.31)

Функции ро(р) и f(p) определялись по экспериментальным данным различных авторов при использовании некоторых теоретических предпосылок, позволивших

620

IS. Взрыв в воде

вычислить удельную теплоемкость воды cv. Вид функций ро(р) и /р и численные значения коэффициентов приведены в приложении С. Уравнение (13.31) определяет давление воды по ее температуре и плотности в широком диапазоне термодинамических параметров (273° < T < 5 • 103 ... 104UT, 0 < р < 2,3 г/см3) с погрешностью 15... 20 % [13.5].

Как уже было сказано, для решения динамических задач подводного взрыва уравнение состояния должно быть представлено в форме (13.5). Поэтому с помощью общих термодинамических соотношений (см. п. 2.3. ) можно исключить давление из уравнения (13.31) и получить выражения для внутренней энергии и энтропии воды в форме [13.6]

E = Е(р, T), S = S(p, T) (13.32)

(вид этих функций приведен в приложении С).

Используя (13.31), из (13.32) легко исключить температуру и получить удобную для решения динамических задач форму уравнения состояния S = S(p,p) или Е = Е(р,р).

Уравнение состояния воды в форме р = p(v, E) в области термодинамических параметров, ограниченных адиабатой Гюгонио и изоэнтропой разгрузки воды после ударного сжатия до давления 250кбар, может быть представлено в виде ряда по нечетным степеням удельного объема

р= — + -3+-T + -у, (13.33)

где /і, /2, /3, /4 являются полиномами удельной внутренней энергии Е, определяемыми по экспериментальным данным [13.7]. Вид этих полиномов приведен в приложении С.

Указанные уравнения состояния могут быть использованы в соответствующих диапазонах изменения термодинамических параметров для решения различных задач подводного взрыва.

Проведенное сравнение различных уравнений состояния (в частности уравнений (13.25), (13.31), (13.33), см. приложение С.) по изоэнтропам разгрузки воды после ударного сжатия показало, что до давления во фронте волны руд = 150000 кГ/см2 они дают практически совпадающие (с точностью эксперимента) результаты. Для волн большей интенсивности появляются заметные расхождения. В этой связи следует отдать предпочтение уравнению (13.33), которое представляет собой достаточно точную аппроксимацию большого количества экспериментальных данных без введения дополнительных термодинамических условий.

Решение общей задачи подводного взрыва с привлечением уравнений состояния продуктов взрыва (см. п. 5.5. ) и воды является сложным. Поэтому при решении конкретных задач часто пользуются различными упрощениями, касающимися как уравнения состояния сред, так и схемы протекания процесса.

Рассмотрение воды как двухпараметрической среды, безусловно, усложняет решение задачи. В то же время изменение начальной энтропии частиц наблюдается только в малой области, прилегающей к заряду (там, где давление во фронте волы было руд ^ 30000атм). Объем этой зоны уже при радиусе фронта гуд = Юго (го — радиус заряда) составляет ~ 0,5 % от объема всей области течения (в случае сферического взрыва). Поэтому приближенно можно рассматривать воду как баротропную жидкости, подчиняющуюся уравнению состояния в виде адиабаты в форме уравнения Тэта (13.11).

Можно вообще пренебречь влиянием зоны больших давлений и рассматривать задачу подводного взрыва в изоэнтропийном приближении, считая, что энтропия

13.1. Взрыв зарядов конденсированных BB

621

в частицах не меняется при прохождении волны, и вода во всей области течения подчиняется уравнению начальной изоэнтропы (13.16).

При давлениях меньше 1000 атм, допуская ошибки не более 10 %, изоэнтропу воды (13.16) можно линеаризовать:

АР=(—)ар. (13.34)

В этом случае скорость звука равна

с2 = ^ = — = C0 = const (13.35)

dp ро

и не зависит от величины возмущения. Таким образом, при малых давлениях задачу подводного взрыва можно рассматривать в акустическом приближении, считая, что любое возмущение в среде распространяется с постоянной скоростью, равной скорости звука.

При построении модели процесса часто пользуются гипотезой «мгновенной детонации», которая предполагает, что взрывчатое вещество заряда мгновенно переходит в газообразные продукты с некоторым средним и равным по всему объему давлением. Уже на малых расстояниях от места взрыва (порядка 3... 5гп) поле реального взрыва приближается к полю в случае мгновенной детонации.

Иногда вообще исключают из рассмотрения область ПД, заменив их влияние через граничные условия на поверхности раздела ПД-вода. Это условие можно задать либо по давлению, либо по скорости. В первом случае взрыв моделируется расширением газовой полости с заданным внутренним давлением. Если считать, что давление в газовой полости меняется равновесно, то граничное условие на контактной поверхности принимает вид

{N+l)k

(13.36)

где рн — начальное давление в полости, к — показатель изоэнтропы разгрузки продуктов взрыва, который при больших давлениях можно принять равным трем (см. п. 5.5. ), N = 2 для сферы, N = I для цилиндра, N = O для плоского случая.
Предыдущая << 1 .. 292 293 294 295 296 297 < 298 > 299 300 301 302 303 304 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.