Расчёт основных параметров взрыва



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчёт основных параметров взрыва



 

При распространении взрывных волн в воздухе, при взаимодействии их с препятствиями происходят быстрые изменения давления, плотности, температуры и других параметров. Наиболее изученными являются невозмущённые каким-либо препятствием волны в воздухе. Такие волны называют падающими или проходящими. Структура подобных волн показана на рис. 3.

Рис. 3. Структура идеальной падающей взрывной волны.

1 – положительная фаза (фаза сжатия); 2 – отрицательная фаза (фаза разрежения).

 

Здесь Р0 – давление окружающей среды до прихода ударной волны, Па

ta – время прихода взрывной волны в данную точку, с;

Рs – максимальное избыточное давление в падающей взрывной волне, Па

ТS– время, за которое давление в точке прихода взрывной волны возвращается к

исходному Р0, с;

is – импульс падающей взрывной волны, Па×с;

 

Для отражённой волны:

Рr – избыточное давление отражённой волны, Па;

ir – импульс отражённой волны, Па×с.

 

Для расчётов параметров взрывной волны вводится параметр расстояния Z

, (53)

где R – расстояние от центра взрыва до заданной точки, м;

W – масса взрывчатого вещества, кг.

 

Пример. Сферический заряд ТНТ массой 27 кг взрывается при стандартных атмосферных условиях. Найти параметры падающей и нормально отражённой от препятствия взрывной волны на расстоянии R = 30 м от центра взрыва.

Решение:

  1. Найдём параметр расстояния Z для R = 30 м

(м / кг1/3)

2. С помощью номограммы найдём параметры падающей взрывной волны:

На шкале Z находим значение 101 и ведём вертикальную прямую вверх до пересечения с кривой Ps, после чего ведём перпендикуляр на ось Ps. и находим Ps=104 Па.

Аналогично ищем пересечение с кривыми is/W1/3, ta/W1/3, Ts/W1/3 и на соответствующих шкалах находим их значения. Для этого определяем цену деления и количество делений. При этом is/W1/3=25 Па×с/кг1/3 (цена деления = (102-101):12=7,5 Па×с/кг1/3, 2 деления);

ta/W1/3 = 0,021 с/кг1/3 (цена деления = (10-1 – 10-2):12=7,5×10-3, 1,5 деления);

Ts/W1/3= 5,5×10-3 с/кг1/3 (цена деления 7,5×10-4, 6 делений). Отсюда значения is, ta, Ts составят соответственно 75 Па×с, 0,063 с, 0,0165 с.

  1. С помощью номограмму №2 аналогично определяем параметры отражённой ударной волны:

Рr = 2,5×104 Па; ir/W1/3=55 с/кг1/3 отсюда ir = 165 Па×с.

Ответ: is= 75 Па×с; ta =0,063 с; Ts = 0,0165 с; Ps=104 Па; Рr = 2,5×104 Па; ir = 165 Па×с.

 

Номограмма №1

 

 

Номограмма №2

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Список принятых обозначений

n – число молей вещества;

Р - давление газа, Па;

Р0 - исходное (атмосферное) давление, Па;

Рs – давление падающей ударной волны, Па;

Рr – давление отражённой ударной волны, Па;

Т – температура вещества, К;

Q – количество теплоты, Дж

Vi – объём i-того газообразного вещества, м3, кмоль

a - коэффициент избытка воздуха

Тсвп – температура самовоспламенения, К

Твсп – температура вспышки, К

m – масса вещества, кг

W – масса взрывчатого вещества, кг

R – расстояние от эпицентра взрыва до точки наблюдения, м

М – масса одного кмоля вещества, кг/кмоль

Qн – низшая теплота сгорания вещества, кДж/моль, кДж/кг

Нi – энтальпия i-го вещества, кДж/моль, кДж/м3

Тг – температура горения, К

- теплоёмкость i-го газа при постоянном давлении, кДж/моль×К; кДж/м3

h - коэффициент теплопотерь

jн(в) - нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени, %

Тн(в) - нижний (верхний) температурные пределы

Мр – число концевых функциональных групп

li – длина i-той углеродной цепи.

Тs – время прихода ударной волны, с;

tа – время за которое давление в точке прихода взрывной волны возвращается к исходному (атмосферному) давлению, с;

 

Таблица I.

Атомные массы некоторых химических элементов

 

Название Порядковый номер Атомная масса, кг/кмоль
Азот (N)
Аргон (Ar)
Бром (Br)
Водород (H)
Гелий (He)
Йод (J)
Кислород (O)
Неон (Ne)
Сера (S)
Углерод (C)
Фосфор (P)
Фтор (F)
Хлор (Cl)

 

Таблица II.

Основные физические константы некоторых газов

 

Название М, кг/кмоль r, кг/м3 Тпл, К Ткип, К f0, кДж/моль
Воздух О2+3,76 N2 1,29 -
Аргон Ar 1,78 83,7 87,3
Оксид углерода СО 1,25 112,7
Диоксид углерода СО2 1,98 216,4 194,5 396,9
Метан СН4 0,72 90,5 112,4
Этан С2Н6 1,36 90,5 184,4 88,4
Пропан С3Н8 2,02 85,6 230,9 109,4
Н2С4Н10 2,70 134,6 272,5 132,4
Изобутан С4Н10 2,67 113,4 261,3 -
Этилен С2Н4 1,26 110,8 169,3 -48,6
Ацетилен С2Н2 1,17 192,2 189,2 -224,6
Водород Н2 0,09 13,8 20,3
Водяной пар Н2Опар 0,77 373,0 242,2
Азот N2 1,25 77,2
Кислород О2 1,43 54,9 90,1
Аммиак NН3 0,77 - 240,0 46,1
Сероводород Н2S 1,26 160,9 319,3 201,1

Таблица III



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.239.192.241 (0.008 с.)