Величина показателя адиабаты газов

Газ	γ
Воздух Аргон Гелий Насыщенный пар	1.4 1.67 1.67 1.135

При таком взрыве значения коэффициентов , ,  [33].

Расчет давления во фронте воздушной ударной волны при разрушении емкости проводится по формулам (5.1), (5.43), в последней из которых величина  замещается на E , значение коэффициента β₁ = 0.3.

Серьезную опасность представляет разлет осколков, образующихся при разрушении емкости. Движение осколка с известной начальной скоростью можно описать системой уравнений вида

,              (5.45)

где m – масса осколка, кг;

с₁, с₂ – коэффициенты лобового сопротивления и подъемной силы осколка соответственно;

s₁, s₂  - площадь лобовой и боковой поверхностей осколка, м²;

ρ₀ –  плотность воздуха, кг/м³;

α –  угол вылета осколка;

x, y –   координатные оси.

Схема движения осколка показана на рис.48.

Рис.48. Схема движения и система сил, действующих на осколок в полете

F₁ – сила инерции, F₂ – сила лобового сопротивления,

F₃ – подъемная сила, F₄ – сила тяжести

Система уравнений (5.45) решается при следующих начальных условиях:

                           

                         при t=0                 при t=0   (5.46)

Для определения скорости  используется соотношение

,                                 (5.47)

где  - суммарная масса осколков, равная массе оболочки, кг, а величины Е,  имеют прежний смысл.

Решение этой системы уравнений приведено на рис. 49 [10].

10

10⁰

10^-1                                                                                                                    

10^-2

                      

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10² 10³                        

Рис.49. Система графиков для оценки дальности полета осколков

При пользовании данными рис.49  следует иметь в виду, что большинству осколков, образующихся при взрыве, присуща неправильная форма. Коэффициент подъемной силы таких осколков С₂=С_у=0 (С_у 0 для плоских осколков). Значения коэффициента С₁=С_Х для некоторых тел в зависимости от отношения ₀/а₀, где а₀ – скорость звука в атмосфере, представлены на рис.50.

/a0

Рис.50. Значения коэффициента С_Х

1 – куб, 2 – цилиндр, 3 – шар

В приближенных расчетах для оценки дальности разлета осколков допускается использовать соотношение

,                                           (5.48)

где  - максимальная дальность разлета осколков, м;

₀ – начальная скорость полета осколков, м/с²;

= 9.81 м/с² – ускорение свободного падения.

Соотношение (5.48) получено для случая полета осколков в безвоздушном пространстве. При больших величинах ₀ оно дает завышенные значения . Дальность , определенную таким образом, следует ограничить сверху величиной

 

,                               (5.49)

где  Е – энергия рассматриваемого взрыва, Дж;

 – теплота взрыва тротила, Дж/кг (табл.5).

 

Значения  получены при взрыве тротиловых зарядов в металлической оболочке (бомб, снарядов).

При взрыве емкости со сжатым горючим газом энергия Е, Дж, находится по соотношению

 

,                         (5.50)

где  - масса газа, участвующего во взрыве, кг;

- теплота взрыва горючего газа, Дж/кг;

 - коэффициенты, определяемые согласно (5.34), (5.43).

 

Масса газа в емкости до взрыва , где величины  имеют то же значение, что и в формуле (5.44), а величина  – плотность газа при атмосферном давлении.

Как отмечалось в § 5.4, показатель адиабаты продуктов взрыва ГВС . Более точные значения показателя адиабаты некоторых газов, используемые для расчета последствий взрыва, приведены в табл.35.

Таблица 35

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: