Ударная волна при взрыве газовоздушных смесей

Ударная волна при взрыве конденсированных ВВ.

Взрывы большинства конденсированных веществ протекают в режиме детонации. Условно все пространство вокруг места взрыва можно разделить на три зоны: зону детонации, зону действия продуктов детонации и зону действия ударной волны.

При взрыве детонационная волна распространяется внутри вещества с очень большой скоростью. Из-за малого времени процесса детонации (~10^-5с) продукты взрыва не успевают разлететься и образуют зону детонации, представляющую собой облако газа сферической формы с высокой температурой 2000-4000^оК и давлением до 10 ГПа (100 000 кгс/см.кв). Размеры этого облака или этой зоны составляют несколько характерных размеров заряда и не зависят от его формы или от вида и состояния окружающей среды.

В зоне за пределами этого облака поражающее действие взрыва определяется действием расширяющихся продуктов детонации и по-прежнему настолько велико, что вызывает безусловно тяжелые последствия. При взрыве на открытом воздухе радиус зоны действия продуктов детонации относительно невелик и составляет около 15 средних радиусов заряда. Если же взрыв происходит в ограниченном пространстве (например в тоннеле), форма этой зоны видоизменяется и ее размеры могу достигать значительной величины, а расширяющиеся газы усиливают метательное действие взрыва, что особенно заметно при взрывах зарядов относительно малой мощности (например 1 кг тротила).

На больших расстояниях от места взрыва на параметры среды продукты детонации уже не оказывают влияния и их значения определяются действием ударной волны и ее затуханием в зависимости от расстояния до места взрыва. Именно эта зона - зона действия ударной волны представляет практический интерес с точки зрения анализа влияния взрыва на степень разрушения зданий сооружений, технику и людей.

Поскольку скорость детонации очень велика, а масса воздуха, вовлекаемая в движение ударной волной, намного превосходит массу заряда, в ходе этого анализа для взрывов на открытом воздухе можно условно принять следующие допущения: при взрыве конденсированного ВВ энергия выделяется в точке; на всем расстоянии от точки взрыва до точки анализа его последствий действует одна и таже зависимость между параметрами ударной волны и удалением от места взрыва.

Взрыву газовоздушных смесей всегда предшествует образование обла­ка, в котором горючий компонент присутствует в смеси с окислителем (как правило с кислородом воздуха) в определенном диапазоне концентра­ций. Инициирование взрыва этого облака может осуществляться различными способами, после чего взрывная волна распространяется в пределах обла­ка с огромной скоростью, доходящей до тысячи м/с.

Динамика процесса взрывного горения газовой смеси в пределах об­лака и значения параметров, характеризующих ударную волну за его пре­делами, зависят от физико - химических свойств смеси, формы и объема облака на момент взрыва, от места инициирования взрыва (у центра или края облака). Наиболее тяжелыми последствиями сопровождаются взрывные процессы при центральном инициировании в смесях стехиометрического состава.

Рисунок 2. Изменение давления при взрыве газовоздушной смеси.

Параметры распространения детонационной волны в пределах облака существенно не меняются. При выходе за пределы облака продукты детона­ции возбуждают сферическую воздушную ударную волну. На рисунке 2 по­казано изменение амплитуды давления при взрыве газовоздушной смеси внутри облака и за его пределами.

Для характеристики ударной волны при взрыве газовоздушных смесей используются параметры по своему физическому содержанию аналогичные параметрам ударной волны при взрыве конденсированных ВВ.

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 583; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!