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 .. 301 302 303 304 305 306 < 307 > 308 309 310 311 312 313 .. 394 >> Следующая


641

р,атм

Рис. 13.8. Сравнение теоретической эпюры давление-время (сплошная линия) с экспериментальной (штриховая линия)

р, атм

800

400

»C0 W 2000

1500

1000

500

0 20 40 60 80 г/го Рис. 13.9. Сравнение теоретического импульса в ударной волне (сплошная линия) с экспериментальным (штриховая линия)

и, м/сек

200

150

100

50

















V









_____-"-



Гул

r/ro " J 10 г/го

а б

Рис. 13.10. Типичные расчетные гидродинамические поля подводного взрыва в некоторый момент времени (сплошная линия) и сравнение их с решением по теории несжимаемой жидкости

(штрих-пунктирная линия)

15

На рис. 13.11 приведено распределение энергии в ударной волне, выраженное в долях полной энергии заряда, в зависимости от радиуса фронта волны. Полная энергия в волне E представлена в виде суммы кинетической Ек и внутренней Евю энергий. Последняя в свою очередь разбита на энергию необратимых потерь в ударном фронте En и потенциальную энергию сжатия воды -ЕПот- Кинетическая и потенциальная энергии сжатия воды определялись по формулам

Ек = 4тг J Ц-г2аг, EnOT = 4тг J pear2dr,

где удельная энергия єп вычислялась с использованием уравнения состояния воды по формуле

P

Єп = 17dp'

Po

Энергия необратимых потерь En рассчитывалась по формулам п. 19.4.

642

13. Взрыв в воде

0,75

Полная энергия волны Е, излучаемая расширяющейся газовой сферой, все время растет. Однако основной прирост ее происходит на начальной стадии процесса. Так, уже при Гуд/го = 5, E составляет порядка 0,75 полной энергии взрыва. Область между кривой E и единицей на рис. 13.11 представляет собой энергию продуктов взрыва Епв- Она быстро уменьшается от 1 (при гУд/го = 1) до 0,14 (при TyJr0 - 10), достигая значения 0,06 при гУД/г0 = 100. Энергия необратимых потерь En увеличивается в течение всего процесса и при ryA/r0 = 100 составляет примерно 0,46. Потенциальная энергия сжатия воды Еаот сначала возрастает от 0 (при ryJr0 = 1) до 0,12 (при TyJr0 = 6), а затем уменьшается до 0,1 (при ryJr0 = 100). Кинетическая энергия воды Ек увеличивается до 0,37 при ryJr0 « 15, оставаясь в дальнейшем практически постоянной. В соответствии с законом сохранения энергии, полная энергия ударной волны E должна равняться работе А, совершаемой продуктами детонации при расширении газовой сферы. Эта работа определяется выражением

1 2 3 5 10 20 30 50 WOr3nIr0

Рис. 13.11. Распределение энергии взрыва в воде в зависимости от положения ударной волны

47Г

Гп

/р„

r2dr,

го

где рп — давление на границе пузыря.

На рис. 13.11 штриховой линией нанесен график изменения работы сил давления со стороны продуктов взрыва. Во всем исследованном диапазоне E и А совпадают с точностью ~ 3%. Это может служить энергетической проверкой точности решения задачи.

Численное решение задачи показало, что давление на поверхности газового пузыря при взрыве заряда из тэна хорошо аппроксимируется зависимостью

Рп = Лп(ї) '

где коэффициенты An и п равны

An An An

147500 кГ/см2 44300 кГ/см2 13400 кГ/см2

n = 3,8 п = 1,61 n = 1,25

(13.140)

при при при

r0 < Tn < 1,2г0, 1,2г0 < гп < Зг0, Зг0 < гп.

Анализ результатов решения показал, что на начальной стадии взрыва (т0 < гуд < ЮОго) гидродинамические поля давления и скорости удобно представить в виде суммы двух полей (см.рис 13.10):

р = р„ + Др(г), U = Un + Au(r),

(13,141) (13.142)

где р„ и Uh — поля, созданные расширяющейся каверной в несжимаемой жидкости (см. (13.41), (13.45)), а Др(г) и Au(r) — некие дополнительные поля, созданные за

13.2.

Сферический взрыв газового заряда в воде

643

счет сжимаемости воды, причем они хорошо аппроксимируются экспоненциальной функцией вида

Др(г) = ДР (exp {-1^1} - exp {-?^}) • <13-143)

Д«(г) = Д„ (ехр{-^-^} -ехр{-^^}) . (13.144)

Показатели вр и ви зависят от координаты фронта гуд, а коэффициенты Др и Д„ определяются по известным параметрам в ударном фронте:

1-ехр{-(гуд-гп)/0р}

Аи =--"уд, Ц"Д (13.146)

1-ехр{-(гуд-гп)/0и}

где р*Д и и*д — давление и скорость во фронте волны по теории несжимаемой жидкости (см. (13.41), (13.45)).

Результаты численного расчета для показателей вр и O11 хорошо аппроксимируются аналитическими зависимостями

0.04(b)

Op = 2,06 [^u) го при 4г0 < гуд < 3Or0, (13.147)

0„ = 0

3,04



го
при
г0 < Гуд < 4г0,

0,196



го
при
4г0 < Гуд < 3Or0,

0,0975



го
при
3Or0 < Гуд < 10Or0,

3,32



го
при
го < гуд < 4г0,

-0,111



го
при
4г0 < Гуд < 3Or0,

ви = 5,J

ви = 4,Or0 = const при ЗОго < гуд < ЮОго,

(13.148)

Решения задачи для различных значений противодавления показали, что до величины ро = 300кГ/см2 влиянием глубины на показатели вр и ви можно пренебречь и считать их зависящими только от гуд. Тогда формулы (13.140)-(13.148) вместе с известными параметрами на ударном фронте (13.61) и с учетом влияния противодавления на параметры движения пузыря (13.52)-(13.57) дают возможность построить гидродинамические поля начальной стадии взрыва заряда из тэна в большом диапазоне глубин.
Предыдущая << 1 .. 301 302 303 304 305 306 < 307 > 308 309 310 311 312 313 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.