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 .. 306 307 308 309 310 311 < 312 > 313 314 315 316 317 318 .. 394 >> Следующая


652

13. Взрыв в воде

i/roVPo/jPo

in I Il

10-1J_1 I I ПНИ_I I I IIIIII_I I IIIIII

1 10 102 r/r0 103

Рис. 13.17. Зависимости длительности фазы сжатия в волне от расстояния при детонации ацетилено-воздушной н пропано-кислородной смесей на различной глубине

Рис. 13.18. Зависимости удельного импульса избыточного давления в волне при детонации ацетилено-воздушной и пропано-кислородной смесей на различной глубине

3. Аппроксимация численных результатов. Анализ полученных результатов показывает, что избыточное давление на фронте УВ во всем диапазоне расстояний г > г0 можно описать одной зависимостью

APm = A(7^)+ * I5- (13-156)

v г I (гJr0 - 0,5)1,&

Здесь первый член соответствует акустическому закону затухания, а второй описывает более интенсивный спад давления вблизи заряда. При этом между константами А и В существует очевидная связь

В = 0,51'5 [Apn -А)= 0,354 [Apn - А), (13.157)

где Apn — начальное избыточное давление У В (при г = го).

Как отмечалось ранее, при низких параметрах детонации А « Apn и с ростом их начинает уменьшаться. При этом снижение коэффициента А по отношению к Apn связано с нелинейными процессами затухания УВ и будет тем больше, чем выше давление в области взрыва. Учитывая, что избыточное давление на фронте ДВ Др?> = psmD2/(-y + 1), для коэффициента А можно предложить зависимость

А = -,-АР" „gNa, (13.158)

Л t Q PsmD2X

\ 7 + 1 Pocg J

где D — скорость детонации смеси, а константы, по данным численных расчетов, равны a = 1710, a = 0,25.

Начальное избыточное давление УВ Apn определяется точкой пересечения в (р-и)-координатах ударных адиабат воды и ПД и лежит в диапазоне от Apd ДО Apr/, где Aprf — избыточное давление нормального отражения ДВ от жесткой стенки, которое определяется соотношением [13.24]

Aprf^ApD 1 + -9- 1 + 1/1+ —TT • (13159)

13.2.

Сферический взрыв газового заряда в воде

653

При изменении показателя адиабаты ПД в пределах 7 = 1,1... 1,4, который охватывает весь диапазон газовоздушных и газокислородных смесей, величина отношения Дрг//Др?>, согласно (13.159), снижается от 2,585 до 2,516, т.е. всего лишь на 3%. Поэтому для всех смесей можно принять среднюю величину Дрг//Др?> « 2,55 и ударную адиабату ПД приближенно записать в виде

Др = Дрс + Дрс (і - — )+0,55Дрі>(і-—) , (13.160)

V up) V udJ

где ud — массовая скорость ПД на фронте ДВ.

В соотношении (13.160) второй член соответствует акустическому возрастанию давления при торможении ПД, а третий является квадратичной добавкой, обеспечивающей выполнение условия Дрг/ = 2,55Др?> при и = 0.

Для воды ударная адиабата в (р-и)-координатах имеет вид [13.25]

Др = рои (C0 + 2и). (13.161)

Приравнивая избыточное давление в ПД (13.160) и воде (13.161) в момент распада разрыва и решая квадратное уравнение для массовой скорости, получаем:

и _ PqCqudI Арр + 2,1 / /I + IO о 2PoUp/Арр - 0,55 up 2 (2p0uD/ApD - 0,55) Iy ' (pQcouD/App + 2,1)

Учитывая малость второго слагаемого под корнем при малых глубинах взрыва и ограничиваясь первым членом разложения в ряд, приближенно имеем

JL =-2f о i (13.162)

up PoC0Up/Арр + 2,1

Так как PoC0Up/Арр^роСа/pamD, то, подставляя (13.162) в (13.160), для начального избыточного давления УВ получим

Др„ = 2,55Дрі) (1 - , _ *—;-рг

\^ 1 -I- 0,476poco/pamD

0,318

(1 + 0,476PoCoAw^)2,

Влияние последнего слагаемого в скобке сказывается лишь на очень больших глубинах, когда точность разложения в ряд снижается, поэтому коэффициент при нем требует уточнения. По данным численных расчетов его можно принять равным 0,4, тогда, окончательно, для начального давления УВ в воде получим

0,4

1-г0,476росо/рвтГ> ' (l + 0,476poco/psmD)2

Дрп = 2,55Дрс j 1 - t , плі7е_ „ + ^_____' ,--2 - (13.163)

Зависимость (13.156) с коэффициентами, определенными по (13.157), (13.158) и (13.163), описывает результаты численных расчетов для избыточного давления на фронте УВ при детонации газовоздушных и газокислородных смесей с погрешностью в пределах 5 %.

Несмотря на сложный характер изменения длительности фазы сжатия, вне области максимального расширения газового пузыря ПД (г > Зго), при взрыве смеси конкретного состава на любой глубине, диапазон изменения т лежит в

654

13. Взрыв в воде

пределах ± 15 % от некоторой средней величины. Поэтому с указанной точностью согласно теории подобия [13.26] для длительности фазы сжатия можно записать

const^ ¦3^

гоу/ро/Ро V г°

где E0 ~ PsmQsmro ~~ полная энергия взрыва.

Учитывая, что psmQsm ~ PsmD2l{72 — I)» окончательно получим

—7=т= = c\hP2m^ ' (13Л64>

где по данным численных расчетов можно принять С = 0,23.

Из графиков рис. 13.18 видно, что, начиная с расстояния г ~ Зго, импульс избыточного давления в УВ снижается обратно пропорционально расстоянию, т.е. для него можно записать

ГОу/POPO Г

Где G — параметр, зависящий от глубины и состава смеси.

Как показал проведенный анализ эпюр давления, они состоят из двух характерных участков, первый из которых (пик давления) интенсивностью Дрт> определяемой начальным избыточным давлением УВ Apn , имеет малую продолжительность, связанную с процессом отражения ДВ и не зависящую от полной длительности фазы сжатия, а второй, интенсивность которого определяется давлением мгновенной детонации Дрмг>, по существу совпадает по длительности с фазой сжатия. Поэтому, для параметра G можно записать
Предыдущая << 1 .. 306 307 308 309 310 311 < 312 > 313 314 315 316 317 318 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.