Плотности продуктов
ТАБЛИЦА 13.6. Сравнение плотности населения в районе городов Фликсборо и Декейтор
Использование исторического подхода позволяет в значительной степени расширить и обогатить возможности статистического метода за счет адекватного учета плотности населения, рассеяния паровых облаков, выбросов токсичных веществ и т. д. Необходимо подчеркнуть, что хотя за последнее время и достигнуты заметные успехи в прогнозировании поведения облака токсичных веществ, но о столь же впечатляющих результатах в части описания реакции поражённого населения говорить пока не приходится.
Как уже отмечалось ранее, обработка данных действительных случаев аварий дает меньшие значения для показателя степенной функции, а именно значения, лежащие в интервале [-0,45;-0,65]. Однако по исходным данным для военных взрывов значение показателя степенной функции получается близким к теоретическому (этот анализ представлен ниже). Отсюда следует, что предположение об однородности плотности населения необходимо рассмотреть более внимательно, ведь в действительности вокруг промышленного предприятия, производящего ВВ, всегда устанавливается санитарно-защитная зона, проживание людей в которой запрещено. Последнее означает, что в большинстве аварий со взрывами погибшие - это персонал промышленного предприятия, находившийся в момент взрыва на промплощадке, и только самые крупные взрывы поражают население.
18.7.5.2. УЧЕТ ПЛОТНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ
где а, В - постоянные. Значение параметра а можно оценить теоретически на основе законов подобия: а = -1/3. Чем определяется параметр В? Легко видеть, что параметр В является функцией плотности населения. Это подтверждается, например, различными значениями удельной смертности для Большого Антверпена и центра города (см. разд. 18.7.4.4). Автор нормализовал удельную смертность в рассматриваемых в книге примерах боевых операций, отнеся удельную смертность к "стандартной" плотности населения Р, равной 4000 чел./км2 и приняв во внимание действительное значение плотности населения в городах на момент обстрела или бомбежки. Результаты расчетов впервые опубликованы в работе [Marshall, 1978] и воспроизводятся в табл. 18.2. "Стандартная" плотность населения - 4000 чел./км2 - это не что иное, как характерная для настоящего времени плотность населения в городах Великобритании.
Как легко видеть, номинальный радиус смертельного поражения не зависит от плотности населения и является приведенным расстоянием. Сделаем одно тривиальное замечание - номинальный радиус смертельного поражения для 1 т ВВ составляет 18,4 м.
Результаты анализа двух независимых наборов исходных данных по смертности при авариях со взрывами и четырех независимых наборов исходных данных по смертности незащищенного гражданского населения в военных действиях свидетельствуют о правомерности введения понятия удельной смертности; диапазон изменений этой величины для всех видов наборов исходных данных заключен в пределах 3-6 для заряда ВВ массой 1 т при нормированной плотности населения, равной 4000 чел/км2.
Степень зависимости удельной смертности от массы заряда ВВ также подтверждается при статистическом анализе, однако диапазон изменения показателя степени лежит в пределах от -0,65 до -0,3 при теоретическом значении, равном -0,333. В наибольшей степени соответствует теория исходным данным по бомбардировкам незащищенного гражданского населения, однако точность результатов здесь ограничена точностью значений для плотности населения, по которым проводилась нормализация. Мы поэтому предлагаем использовать теоретическое значение для показателя степени, для диапазона значений массы
Дисперсия величины удельной смертности при фиксированной массе заряда ВВ весьма велика. Этот разброс объясняется по крайней мере двумя обстоятельствами: значительной неоднородностью плотности населения и провоцированием разрушительного высвобождения потенциальной энергии строительных конструкций. Для снарядов "Фау-2", например, вероятность того, что число погибших превысит 168 (соответственно- 115) человек, что в 37 раз (соответственно в 25 раз) выше значения средней смертности, равна 0,0038 (соответственно 0,0057).*
является какой-то частью испарившейся жидкости (для сжиженных газов эта доля составляет, вероятно, не менее половины объема хранения), для огневых шаров - это все содержимое резервуара хранения. Последние рассуждения помогают понять, почему методология (разд. 18.8.3) оказалась несостоятельной: при анализе статистики необходимо было учитывать плотность людей в зоне поражения. Автор считает возможным рекомендовать к использованию приводимые им соотношения* и для паровых облаков массой свыше 100 т.** На рис. 18.6 представлена соответствующая зависимость для плотности населения 850, 6000 и 85 000 чел./км2. Это значения плотности персонала, находящегося на площадке в нерабочие часы, плотности работающих в максимальную смену и высокой плотности городского населения.
Приводимые автором соотношения по смертности при взрывах конденсированного ВВ (ТНТ) NTHT = Р' °тнт66 (разд. 18.7.5.2) и при превращениях паровых облаков (ПО) Мпо = ЗР-О^66 (разд. 18.8.4) позволяют оценить тротиловый эквивалент превращений паровых облаков по поражению. По определению (см. приложение I) превращение парового облака массой Опо имеет тротиловый эквивалент LTHT по поражению, если количество погибших при этом равно числу погибших при взрыве тротила массой QTHT = LTHT Qno, т. е. имеет место равенство Nno = NTHT. Из приводимых соотношений следует, что эквивалентность по поражению не зависит от плотности населения Р (что и следовало ожидать) и что Отнт = 3 Qno = 5-Qno. Напомним также, что детонация крупных паровых облаков приводит к формированию воздушной ударной волны, характеризующейся в дальней зоне тротиловым эквивалентом по давлению 3 - 4 и тротиловым эквивалентом по импульсу положительной фазы 5 - 6. - Прим. ред.
В результате больших значений плотности заряда (1,3— 5 г/см3) и энергосодержания единицы массы конденсированных ВВ выделение всей энергии при взрыве происходит практически мгновенно в небольшом объеме при плотности продуктов взрыва 1,4—1,6 г/см3, что способствует образованию сильных ударных волн.
Величина иь во столько раз превосходит нормальную скорость пламени, во сколько плотность исходной среды больше плотности продуктов сгорания. Увеличение скорости газового потока при сгорании является следствием расширения газа. Величина g = «p называется массовой скоростью горения. Она представляет собой массу вещества, сгорающую на 1 м2 поверхности пламени в 1 с; в любой точке вдоль нормали к фронту она постоянна.
Величина иь превосходит нормальную скорость пламени во столько раз, во сколько плотность исходной среды больше плотности продуктов сгорания. Увеличение скорости газового потока при сгорании является следствием расширения газов. Величина G — up называется массовой скоростью горения. Она представляет собой массу вещества (в граммах), сгорающего на 1 см2 поверхности пламени в 1 сек. В любой точке вдоль нормали к фронту пламени она постоянна.
Значения скоростей детонации находятся в пределах от 1,5 км/с до 8 км/с, при этом давление взрыва достигает 20...38 ГПа. Из-за больших значений плотности заряда (1,3...5 г/см3) и энергосодержания в единице массы конденсированных взрывчатых веществ выделение всей энергии при взрыве происходит практически мгновенно в небольшом объеме при плотности продуктов взрыва 1,4...1,6 г/см3, что способствует образованию сильных ударных волн. Такие вещества генерируют практически идеальные ударные волны [1,2].
Выражение для коэффициента пропорциональности в (5.22) получено в предположении о сходстве теплофизических свойств воздуха и продуктов горения, причем принимали, что плотность последних обратно пропорциональна температуре горения, линейно зависит от относительного содержания горючего в потоке свежей смеси во фронт пламени. Отметим, что соотношения (5.21) и (5.22) отражают основные проявления фазодинамического эффекта при возмущении плоского стационарного фронта пламени — соответственно изменение нормальной скорости горения и изменение плотности продуктов горения (температуры горения). Из (5.22) с учетом (5.17), (5.18) следует, что периодическое возмущение фронта пламени приводит к уменьшению плотности (увеличению температуры) продуктов горения для выпуклых (по отношению к продуктам реакции) участков фронта пламени и увели-
Скачок плотности продуктов детонации для рассматриваемой задачи можно определить после подстановки значения тг из (11.17) в (11.11):
Начальные параметры ударных волн в металлах. Плотность большинства металлов и сплавов существенно выше плотности продуктов детонации, а их сжимаемость меньше сжимаемости ПД. В силу этого при прямом набегании детонационной волны на поверхность металла в продуктах детонации возникает отраженная ударная волна (в металле, как и в любой другой среде, при этом также образуется ударная волна).
странственной концентрации плотности энергии. В первом случае эффект кумуляции проявляется в формировании газокумулятивной струи, представляющей собой высокоскоростной направленный поток продуктов взрыва (ПВ) повышенной плотности энергии (скорость такой струи может превышать даже вторую космическую скорость — 11,2 км/с). Однако такая газокумулятивная струя имеет относительно низкую эффективность действия по преграде, особенно на некотором удалении от нее, что обусловлено быстрым расширением газообразных ПВ вследствие неравномерного распределения по длине струи и наличия поперечных пульсаций в струе. Это приводит к радиальному рассеиванию и быстрому снижению плотности продуктов взрыва.
щина расплавленного слоя уменьшается и при переходном давлении он становится слишком тонким, чтобы предотвратить проникновение газов в порошок. Реальность расплавленного слоя Тэйлор, помимо логических заключений, подтверждает фотографиями пламени (рис. 190), на которых видна на границе ВВ и пламени узкая полоска большей ширины, толщина которой тем меньше, чем больше давление и скорость горения. Меньшую ширину изображения пламени он объясняет отклонением лучей из-за различной плотности продуктов горения и стекла; малая ширина изображения столбика порошка объясняется тем, что из-за плохого оптического контакта частиц со стеклом на периферии заряда происходит отклонение лучей, не попадающих поэтому в объектив.
1 Значительное увеличение Р/М наблюдается лишь для богатых водородом (Р/М = 17,1) веществ или смесей, например гидразина, раствора метанола в перекиси водорода, метана в кислороде и т. п. Однако для такжх веществ влияние большой величины отношения Р/М на величину критической скорости будет в известной мере компенсироваться понижением плотности продуктов горения.
 Читайте далее:
 Проведение внеочередной
Проведении эксперимента
Поршневых компрессоров
Проведении искусственного
Проведении капитального
Проведении обследования
Поршневыми компрессорами работающими
Персональной ответственности
Проведении технического обслуживания
Проведению профилактической
Поражающих воздействий
Проведенных исследований
Проверяется отсутствие
Проверяет правильность
Поражений электрическим
|
