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
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 163 164 165 166 167 168 < 169 > 170 171 172 173 174 175 .. 309 >> Следующая


Итак, математическая модель радиационной газодинамики, описывающая тепловое излучение при взрыве заряда КВВ, задается следующей системой уравне-

ний:

др

(18.8а)

д

(18.8Ь)

8_

т

(18.8с)

(18.8d)

18.2, Модели электромагнитных процессов

т

oo

W* JdV j QfI» du; (18,8е)

р = р(р,е); (18.8f)

Х» = Х»{^Р>е)«- " (18.8g)

Трудности, возникающие при решении многомерного уравнения переноса излучения (18.8d), придают особую ценность различным приближениям. Хотя система (18.8) может быть решена с использованием методов численного анализа, однако, для проведения первоначальных оценок параметров ЭМИ, возможны некоторые упрощения. В рассматриваемом случае длина, свободного пробега фотонов во много раз меньше характерных размеров задачи г (С/г -С 1, где lv = 1/Ху)- Тогда справедливо приближение лучистой теплопроводности и

V

gradT, * (18.9)

где а — постоянная Стефана-Вольцмана; I — длина свободного про бега по Росселанду, или росселандов пробег:

Здесь спектральная плотность равновесного излучения Uue определена формулой Планка:

^e*c3(exp{wfet}:_^ : -

Перенос энергий в этом случае осуществляется за счет механизма лучистой теплопроводности, и для определения потока энергии излучения W нет необходимости в решении существенно усложняющего расчет уравнения переноса. Следовательно, из системы (18.8) можно исключить уравнения (d) и (ё), заменив йх простым соотношением (18.9). Полученная система уравнений по структуре будет аналогична системе уравнений газодинамики с нелинейной теплопроводностью, а для ее численного решения можно, применять алгоритмы, используемые для расчета задач газовой динамики с теплопроводностью. Для более детального анализа процесса излучения при взрыве KBB необходимо решение полной системы уравнений (18.8).

При решении задач электромагнитной газодинамики, излучение можно учесть простейшим образом, используя соотношение (18.9), однако для оценки электромагнитного импульса, генерируемого при взрыве КВВ, в первом приближении можно вообще пренебречь величиной W3 в законе сохранения энергии. Тогда

372

18. Электромагнитные явления

уравнения (18.7) примут вид:

др

+ Vi (ри4) = 0;

? (^) + ^(^)-^ = 0;

ре +

ри'

+ 4j ури:

дєЕ dt

J* = а (?? + [и H]) + peu*;

(18.10a) (18.10b) (18.10c)

(18.10?

(18.10e)

(18.1Of) (18.10g)

Успешное моделирование задач взрыва КВВ, с учетом процессов электромагнитного излучения и движения электропроводящего газа в магнитном поле Земли, возможно лишь при разработке численных алгоритмов на основе физического анализа получаемых данных, тщательного выбора и корректировки математической модели, экспериментальной проверки опорных результатов решения. Поэтому очевидным развитием изложенной общей модели процесса является поэтапный его анализ, а также проведение экспериментальных исследований полей электромагнитного излучения взрыва.

В качестве примера опишем постановку и некоторые результаты решения одномерных модельных задач о формировании низкочастотных электромагнитных полей и полей теплового излучения, основываясь на изложенных выше обобщенных физических и математических моделях.

Я„

Рис. 18.5. Геометрическая модель процесса: -Но —.напряженность внешнего магнитного поля (поля Земли); Tf — радиус фронта воздушной УВ; Е, H — напряженности генерируемого

электромагнитного поля

Рассмотрим процесс формирования электромагнитного импульса во фронте сильной сферической воздупшой У В (ближняя зона действия взрыва), возникающей при взрыве сферического заряда KBB и распространяющейся в слабом магнитном поле Земли (рис. 18.2. ). В соответствии с анализом, проведенным в п. 18.1. сферическую воздушную УВ можно представить в виде замкнутого двойного слоя. Известно, что напряженность электрического поля замкнутого двойного слоя во внешнем пространстве равна нулю. Однако воздушная УВ существенно нестационарна, движется в пространстве, имеющем собственное электромагнитное поле,

18.2, Модели электромагнитных процессов

гид-._^

ЛОЛЯ

а газодинамические процессы изменяются в процессе движения УВ, что влечет за собой изменение степени ионизации и величины объемной плотности зарядов во фронте, характеризующих двойной слой. Весь этот комплекс нестационарных явлений и приводит к тому, что воздушная УВ генерирует электромагнитное поле, которое распространяется в виде низкочастотных электромагнитных волн.

В некоторый момент времени t\ от начала детонации область взрыва содержит расширяющиеся ПД с высокой проводимостью, обусловленной наличием ионизированных частиц, и сильную сферическую воздушную УВ. Определим вклад УВ в возбуждение внешнего электромагнитного поля, пренебрегая возмущениями от ионизированных ПД. При этом предполагается, что механизм возбуждения электромагнитных волн связан с возникновением нестационарных токов проводимости во фронте воздушной УВ и скачка проводимости при прохождении воздушной УВ через воздух.

Обычно явления такого типа рассматриваются в приближении магнитной родинамики, В рассматриваемом случае внешние электрические и магнитные п являются слабыми, поэтому можно пренебречь их влиянием на движение газа за фронтом воздушной УВ и на движение самого фронта. Воспользовавшись решением газодинамической задачи и граничными условиями на поверхности разрыва для электромагнитных величин, достаточно решить уравнения Максвелла, описывающие распространение электромагнитных волн в среде. Так как процессы в ПД в задаче не учитываются, то можно воспользоваться довольно простой приближенной методикой, предложенной в работе [18.26] для расчета параметров электромагнитного поля, которое генерируется при распространении в воздухе сферической УВ. Хотя данная методика ориентирована на применение в теории точечного взрыва, ее с определенными допущениями можно принять при условии, что параметры воздушной УВ определяются из решения газодинамической задачи о взрыве в воздухе заряда KBB [18.27, 18.28].
Предыдущая << 1 .. 163 164 165 166 167 168 < 169 > 170 171 172 173 174 175 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.