Скоростью нарастания
Комиссией, расследовавшей причины катастрофы, было установлено, что взрыв произошел в результате воспламенения и распространения со скоростью детонации массивного облака паров циклогексана при утечке его из системы окисления, (давление 880 кПа, или 8,8 кгс/см2, температура 155°С). Образовавшееся облако имело диаметр 200 м. Через 45 с после начала истечения циклогексана облако взорвалось.
Эта минимальная стационарная скорость называется нормальной скоростью детонации.
В литературе известны и многие другие экспресс-методы, см. например [6.9], [6.64]-[6.66]. Предложенные подходы, являясь по сути чисто эмпирическими, основаны на установлении, путем корреляционного анализа, количественных зависимостей между основными детонационными параметрами ВВ, в первую очередь, скоростью детонации, с одной стороны, и характеристиками состава и строения ВВ, или же теплотой взрыва, с другой. В целом, экспресс-методы удобны для инженерных оценок, достаточно точны, но ограниченны по числу оцениваемых параметров и имеют зачастую весьма узкую область применения по элементному химическому составу, кислородному балансу и начальной плотности ВВ.
Таким образом, при прочих равных условиях возбуждаемость ПЗ определяется в основном его восприимчивостью к детонации, а возбуждающая способность A3 определяется скоростью детонации ВВ, весом и устройством заряда. Влияние характера передающей среды определяется тем, что в зависимости от ее свойств происходит более или менее интенсивное снижение параметров потока продуктов детонации и ударной волны.
Теория одномерной детонации с потерями разработана Я. Б. Зельдовичем [9.1]. Согласно этой теории, при наличии энергетических потерь в зоне химической реакции, условие Чепмена-Жуге достигается, когда скорость потерь уравновешивается скоростью тепловыделения в ходе реакции. При этом относительное уменьшение скорости детонации, по сравнению со скоростью детонации без потерь, равно
Столкновения поперечных волн, движущихся вдоль фронта, приводят к воспроизводству структуры детонационного фронта в процессе распространения детонации. Таким образом, передний фронт детонационной волны периодически изменяется: выпуклости фронта сменяются на вогнутости и, наоборот, — фронт как бы пульсирует. Траектории тройных точек представляют собой пересекающиеся семейства линий, которые образуют сетку из ромбовидных ячеек. Эти траектории и ромбовидные ячейки отчетливо проявляются на закопченных боковых стенках трубы или ее торцевых крышках [9.2]. Поперечный размер ячейкиаяч является характерным размером структуры детонационной волны. Известно следующее эмпирическое соотношение: аяч ~ 29ао, где ао — длина зоны индукции за плоской стационарной ударной волной, движущейся со скоростью детонации DQ [9.5]. При увеличении давления аяч уменьшается приблизительно обратно пропорционально давлению. Ячейки вытянуты в направлении распространения детонации: 6ЯЧ ~ 1,6аяч (6ЯЧ — продольный размер ячейки). Некоторые данные по продольным размерам детонационных ячеек для стехиометрических смесей приведены в табл. 9.4 [9.9]. На основе анализа следовых отпечатков детонации в [9.15] построена количественная модель ячейки пульсирующей детонационной волны, удовлетворительно согласующаяся с экспериментальными данными. Согласно этой модели распространение многофронтовой газовой детонации поддерживается периодическими столкновениями поперечных волн, каждое из которых эквивалентно локальному микровзрыву, порождающему цилиндрическую пересжатую волну с затухающей скоростью. Ячеистая структура газовой детонации воспроизводится также при численном моделировании развития двумерного возмущения на плоском детонационном фронте [9.16].
Можно показать, что при R = RKp скорость выделения энергии в результате химической реакции будет равна скорости уменьшения внутренней энергии реагирующего ВВ вследствие расходимости потока за фронтом сферической детонационной волны. Для данного заряда ВВ RKp полностью определяется скоростью детонации, так как величины, входящие в правую часть (9.9), вычисляются непосредственно за ударным скачком.
В отличие от твердых ВВ, у жидких ВВ с сильной зависимостью скорости разложения от давления ударно-волнового сжатия (нитрометан, жидкий ТНТ), зависимость скорости детонации от диаметра заряда слабая. Даже на пределе детонации падение скорости детонации не превышает нескольких процентов по сравнению с идеальной скоростью детонации.
Применим эти уравнения для анализа течения непосредственно за фронтом симметричной криволинейной ударной волны, выпуклой навстречу однородному и направленному вдоль оси симметрии потоку, движущемуся со скоростью детонации (Рис. 9.21).
Измерение скорости детонации. Скорость детонации D — одна из основных характеристик процесса детонации, и ее экспериментальное определение имеет большое практическое значение. Существует метод измерения .D, не требующий измерительной аппаратуры — это так называемый метод Дотриша [9.12, 9.13]. Метод Дотриша основан на сравнении определяемой скорости детонации с известной и постоянной скоростью детонации детонирующего шнура (ДШ) Вш и на эффекте образования четких отпечатков в виде углублений на пластинах из мягких материалов (свинец, алюминий, латунь) в месте столкновения детонационных волн. Измерение D по этому методу сводится к следующему. В исследуемый заряд ВВ
Причиной возникновения недосжатого режима могут служить различные релаксационные эффекты, сопровождающие взрывчатое превращение вещества: эндотермическое разложение примесей, вторичные реакции приводящие к изменению химического состава, термодинамических свойств и ударной сжимаемости продуктов взрыва, прогрев инертных примесей, замедленное ускорение тяжелых металлических частиц. Необходимым условием для протекания детонации в недо-сжатом режиме является немонотонное перемещение детонационной адиабаты в плоскости (давление-удельный объем). Верхняя адиабата описывает неравновесную смесь в момент завершения химического превращения ВВ; наклон волнового луча, касающийся этой адиабаты, определяет скорость детонации, а точка их касания отвечает промежуточной плоскости Чепмена-Жуге. Нижняя адиабата описывает конечное состояние продуктов взрыва, возникающее после завершения всех релаксационных процессов. Переход с верхней адиабаты на нижнюю может происходить либо вдоль волнового луча, либо в волне разрежения, проникающей в зону релаксации. В первом случае все промежу точные состояния распространяются со скоростью детонации, релаксационная зона стационарна, за зоной релаксации образуется автомодельно расширяющееся плато. Во втором случае волна разрежения примыкает к промежу точной плоскости Чепмена-Жуге, плато отсутствует, структура ДВ качественно не отличается от нормальной.
- скоростью нарастания или убывания угловой частоты возбуждения ( в пускоостановочном режиме работы машины );
Мелкоизмельченные твердые и жидкие горючие материалы, будучи взвешаны в воздухе, могут образовывать взрывоопасные аэрозоли. В отличие от гомогенных газо-паровбздушных сред взрывоопасность аэрозолей характеризуется только НКПР, температурой самовоспламенения Тсв, скоростью нарастания давления взрыва dP/dt и МВСК.
е) средней и максимальной скоростью нарастания давления при взрыве.
Под максимальным давлением взрыва аэрозолей понимается наибольшее давление, возникающее при дефлеграционном взрыве в замкнутом сосуде при атмосферном начальном давлении смеси. Приращение давления за определенный интервал времени называют обычно скоростью нарастания давления или импульсом взрыва. Максимальные давления взрывов для различных веществ составляют от 700 до 1200 кПа. Максимальное давление взрыва аэрозолей и скорость его нарастания существенно зависят от концентрации горючего вещества в смеси и объемной плотности ее энерговыделения. На рис. 8.4 приведены экспериментально полученные зависимости давления взрыва аэрозолей полимерных материалов от концентрации твердой фазы. На начальных участках кривых в интервале концентраций, равных 1—3 НКПР, наблюдается практически линейное увеличение давления взрыва с ростом концентрации твердых частиц. Этому участку кривой соответствует почти полное выгорание горючего вещества. Дальнейшее увеличение концентрации твердой фазы приводит к незначительному повышению давления и, наконец, к некоторому его снижению. В этой области начинает сказываться недостаток окислителя, приводящий к замедлению скорости горения и снижению температуры зоны горения. Аналогичная зависимость давления от концентрации твердой, фазы приведена для аэрозоля шерсти на рис. 8*5.
При проектировании средств автоматического пожаротушения (АПТ) наибольший интерес представляет начальный участок кривой нарастания температуры. Начальный тем: пературный режим пожара удобно выражать средней скоростью нарастания температуры внутри помещения, выраженной в °С/с. В табл. 1.4 приведены 'полученные экспериментальным путем средние скорости нарастания температуры внутри помещения при горении некоторых веществ.-
Рис. 1-8, а соответствует варианту нарастания давления при сильном возмущении без сброса (кривая 1) и со сбросом реакционной массы (кривая 2) при Р = Руст. В данном случае срабатывание АСЗ было необходимо, так как скорость нарастания давления достаточно велика; возможность возникновения такой скорости учитывалась при выборе значения уставки. Однако выбор Руст таким образом не всегда справедлив. На рис. 1-8, б показан вариант нарастания давления, когда его текущее значение проходит через -РуСТ, и если бы не был произведен сброс, давление достигло бы значения Ркр, но за счет сброса реакционной массы кривая 2 значительно не доходит до Ркр. Этот вариант свидетельствует о возможности увеличения Русг» так как при сбросе происходит снижение давления за счет уменьшения количества реакционной массы в реакторе. Третий вариант (рис. 1-8, в) характеризуется малой скоростью нарастания давления, когда его текущее значение хотя и проходит через .Руст, но не достигает .Ркр. В этом случае значение Руст может быть увеличено еще больше.
в случае превышения скоростью нарастания температуры реакционной массы заданного значения (поз. 2в) и при достижении давлением газообразных продуктов в реакторе второго значения уставки.
та с большей скоростью нарастания давления взрыва общая величина
к третьему классу относятся пыли со скоростью нарастания давления взрыва выше 4-Ю4 кПа-с-1 и избыточным давлением более 250 кПа; в опытах Пино такие характеристики получены для аэрозоля алюминия.
Для устранения отмеченного противоречия Гейнрих и Коваль [130] с использованием простейших представлений о развитии взрыва в замкнутом объеме предложили расчетную формулу для оценки площади мембраны. Они исходили из предположения о существовании равновесия между скоростью нарастания давления при взрыве в аппарате (<1РД?т.)нар и скоростью сброса давления через предохранительную мем-
менной вентиляции скорость распространения горения может достигать 1,2 м/мин. Пожары в кабельных помещениях отличаются сравнительно высокой скоростью нарастания среднеобъемной температуры (порядка 30—40°С/мин).
 Читайте далее:
 Существует возможность
Существуют определенные
Сопровождающееся выделением
Судебного разбирательства
Судорожное сокращение
Сульфитно спиртовая
Симптомов заболеваний
Суммарная пропускная
Суммарной пропускной
Суммарного теплового
Синхронные электродвигатели
Синхронного компенсатора
Синтетическом связующем
Соседнего предприятия
Систематическим физическим
|
