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 .. 307 308 309 310 311 312 < 313 > 314 315 316 317 318 319 .. 394 >> Следующая


Po Po г0 у/ро/Po

Используя (13.164) и учтя, что Дрмг> и PsmD2/2(7 + 1), для удельного импульса положительной фазы избыточного давления в УВ окончательно получим

= к(^

\ Po

roy/popo " ^ Po (7 + I)PoV(T2-I)Po^

где по результатам численного расчета значения К = 0,042, L = 0,35.

Соотношение (13.165) описывает результаты численных расчетов для всех исследованных смесей на любой глубине с погрешностью в пределах 7 %.

13.3. Взаимодействие ударной волны с поверхностью и дном

водоема

1. Влияние свободной поверхности на поля давления при подводном взрыве. При взрыве на относительно небольших глубинах погружения заряда существенное влияние на параметры возникающего гидродинамического поля оказывает свободная поверхность жидкости. В момент встречи У В со свободной поверхностью возникает преломленная волна сжатия в воздухе и отраженная волна

13.3. Взаимодействие ударной волны, с поверхностью и дном водоема 655

разрежения в воде. Вследствие значительной разницы в величинах акустической жесткости сред, скорость движения частиц на свободной поверхности оказывается почти вдвое больше скорости частиц за фронтом волны в безграничной среде.

Движение жидкости с повышенными скоростями приводит к уменьшению ее плотности, что в свою очередь влечет падение давления. Распространяясь с местной скоростью звука, такое возмущение образует совокупность элементарных волн понижения давления различной амплитуды (характеристик).

Если измерения производятся на малых относительных расстояниях от эпицентра взрыва, то различие в скоростях распространения характеристик является несущественным и становится возможным решение задачи в акустическом приближении. В этом случае граничным условиям на свободной поверхности отвечает наложение двух полей разного знака. Наиболее простым методом является метод зеркального отображения источника и стока, сущность которого легко уясняется из рис. 13.19а. Прямая волна рассматривается как возмущение, обязанное своим происхождением источнику, а отраженная — мнимому стоку эквивалентной интенсивности в верхней полуплоскости.

Рис. 13.10. Схема размещения источника и стока для учета влияния свободной поверхности (а) и эпюра избыточного давления в рассматриваемой точке А (б)

Так как в акустическом приближении поле давлений прямой волны выражается зависимостью

где

Др (*, г) = Дрт (г) / (« - °"о (* - » (13.166)

r-\/x +(h z) , «t0-J1 при t^r/co .

то результирующее поле давления будет

Др = Дрт (г) / (t - ?) сто (t - - APm (R) "*>

(13.167)

656

13. Взрыв в воде

где R = \Jx2 + (h + z)2.

Время действия положительной фазы избыточного давления определяется разностью времен прихода в данную точку прямой и отраженной от свободной поверхности волны

На рис. 13.196 для волны экспоненциального профиля (13.166) построены эпюры избыточного давления в прямой (пунктир) и отраженной (штрих-пунктир) волнах и суммарная эпюра (заштрихована) для т.Л на рис. 13.19а. Формальным следствием (13.167) является возможность возникновения отрицательного давления в жидкости (растягивающего напряжения). По данным, приведенным в монографии [13.27], свободная от механических примесей вода при определенных условиях выдерживает отрицательное давление до 60 МПа. Однако на практике чаще всего наблюдается быстрое развитие кавитационных явлений и падение давления до вакуума.

Отражение ударных волн от свободной поверхности хорошо фиксируется экспериментальными методами. Моменту подхода к точке отраженной волны разрежения отвечает срез кривой давления на осциллограмме взрыва, однако отрицательные давления в экспериментах не регистрируются. Поэтому на эпюрах давления, построенных с помощью (13.167), область отрицательных давлений обнуляется, а удельный импульс и плотность потока энергии в волне вычисляются по зависимостям (13.63) и (13.68) путем подстановки в них t = ta из (13.168).

Изложенная схема учета влияния свободной поверхности в акустическом приближении отличается простотой и наглядностью, однако имеет ограниченную область применения. Если поля давлений рассматриваются вблизи свободной поверхности на расстояниях от эпицентра, существенно превышающих глубину взрыва, то необходимо учитывать нелинейность процесса отражения, связанную с различием в скоростях распространения элементарных волн понижения давления (характеристик). При этом характеристики малых амплитуд, распространяясь с местной скоростью звука, при некоторых условиях могут догнать фронт УВ и ослабить его. Напротив, группа характеристик, обладающая значительной отрицательной амплитудой и распространяющаяся с меньшей скоростью, будет отставать от фронта. Таким образом, нелинейное влияние свободной поверхности может проявиться как в искажении всей эпюры давление-время с увеличением общей длительности положительной фазы избыточного давления, так и в уменьшении амплитуды прямой волны.

Согласно [13.8] всю область полупространства, занятую водой, можно разделить на три зоны (см. рис. 13.20).
Предыдущая << 1 .. 307 308 309 310 311 312 < 313 > 314 315 316 317 318 319 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.