Зависимости максимального
Результаты опытов по зависимости критического диаметра от состава смесей масел и ацетилена с жидким кислородом представлены на рис. 13. Как видно из приведенных данных, смесь ацетилена с жидким кислородом обладает наиболее высокой детонационной способностью. При этом следует иметь в виду, что минимальный критический диам. 3,5мм, полученный для смеси, содержащей
При самовоспламенении хлороводородных смесей [101, 19] критическое давление • монотонно возрастает с повышением температуры, т. е. соответст- рис. вует единственному пределу воспламенения. Критические условия хорошо описываются уравнением (4.13): величина \g(plT) линейно зависит от обратной температуры, угловой коэффициент полученных прямых не зависит от состава и размеров реактора. Как указывалось в гл. 1, реакция имеет первый порядок по водороду и половинный по хлору. Уравнение (4.23) приводит к следующей зависимости критического давления воспламенения ркр от диаметра сосуда при Т — = const и s = 3/2:
При изучении пределов взрываемости в системе С2Н4 + О2 +/ и влияния на них давления был использован, как и при исследовании смесей пропилена, метод модельного инертного компонента. Ввиду трудности экспериментирования с водяным паром, его заменяли двуокисью углерода. Результаты этих исследований представлены на рис. 62 в виде зависимости критического давления, при котором еще было возможно поджигание смеси, от содержания в ней кислорода.
При самовоспламенении хлороводородных смесей [140, 17] критическое давление монотонно возрастает с понижением температуры, т. е. существует единственная ветвь — нижнего предела воспламенения. Ее можно описать уравнением (5.11); lg(p/T) линейно зависит от обратной температуры; угловой коэффициент такой прямой не зависит от состава и размеров реактора. Если принять для реакции первый порядок по водороду и половинный по хлору, -как для медленного взаимодействия (см. гл. 1), уравнение (5.21) приводит к такой зависимости критического давления воспламенения ркр от диаметра сосуда (при r=const)
Необходимо учитывать как влияние давления на пределы взрываемости, так и присутствие в перерабатываемых смесях инертного флегматизатора — водяного пара. Для этого был использован метод модельного компонента. Поскольку экспериментировать с водяным паром трудно, его заменяли двуокисью углерода. Результаты исследований представлены на рис. 67 в виде зависимости критического давления от содержания кислорода.
Таким же способом находят критический разрядный промежуток электродов для пяти - восьми смесей, содержащих горючего компонента меньше или больше, чем в стехиометрической смеси. По полученным данным строят кривую зависимости критического разрядного промежутка электродов (ось ординат в логарифмических координатах) от концентрации горючего компонента в смеси (рис. 3.17, а). Величину разрядного промежутка, соответствующую минимуму на полученной кривой, принимают за критическое расстоя-
Рис. 8.14. Экспериментальное нахождение зависимости критического давления инициирования детонации от характерной длительности короткого НИ р* = p*(ti) — для ТНТ при стальном (1) и алюминиевом (2) ударниках: 3 — детонация; 4 — отказ
В [8.31] анализируются критические условия инициирования, полученные экспериментально Шушко и Шехтером. При этом на зависимости критического параметра интенсивности НИ и* от di (рис. 8.16) выделяются две точки: 1 и 2. При di < dn эта зависимость очень сильная, а при di > di2 — почти отсутствует. Наличие этих точек объясняется существованием характерных значений диаметра плоского участка фронта ИУВ d0tc на глубине возникновения детонации (рис. 8.15). При этом используются геометрическое соотношение di = dotc + 2/p tg 7* (гДе tg 7* — значение tg7, вычисляемое по (8.41) при щ = и*} и ряд упрощающих особенностей, выявленных d d-\ d-2
Таким образом, изложенная теория критического диаметра стационарной детонации позволяет описывать сложные зависимости критического диаметра ряда взрывчатых составов от типа и количества добавок.
1 Другое объяснение зависимости критического давления от б см. в работе [18].
Величина критического давления зависит от относительной плотности, возрастая с ее увеличением (рис. 181). То, что основной причиной зависимости критического давления от плотности являлось в условиях этих опытов влияние последней на проникновение газов, показывает кривая рис. 181, изображающая зависимость удельного сопротивления пироксилина прохождению воздуха при небольших перепадах давления от кубической плотности [г = Ар/у, где Ар — перепад давления, мм вод. ст. на 1 см длины трубки сечением 1 см2, a v — объем прошедшего воздуха (в см3/мин)].
безразмерного параметра U. Кривые 1 и 2 определяют зависимости максимального значения U от г для I и II классов опасности лазера соответственно.
На рис. 12.31 представлены зависимости максимального избыточного давления на фронте волны от расстояния при взрыве сферических зарядов ацетилена, пропана и метана стехиометрического состава (сплошные линии, отмеченные цифрами 1,2,3, соответственно). Внутри зарядов давление совпадает с детонационным и, соответственно, равно Арт/рм = 18,89; 17,89; 16,83. После выхода волны из заряда с расстояния г/гм = 1?2, давление на фронте воздушной ударной волны для всех трех случаев практически совпадает с точностью порядка 5 %. Характерной особенностью поведения избыточного давления на фронте воздушной ударной волны при газовом взрыве, впервые отмеченной экспериментально в работе [12.37], является очень резкий спад его вблизи заряда на расстояниях порядка полутора начальных радиусов смеси. Это связано с интенсивным уменьшением давления на контактной поверхности ПД-воздух на начальном этапе ее движения в тейлоровской волне разрежения за детонационным фронтом (см. рис. 12.27).
Рис. 12.31. Зависимости максимального избыточного давления на фронте УВ при сферическом газовом взрыве
Рис. 12.35. Зависимости максимального избыточного давления в волне при сферическом взрыве газовых зарядов с переменной концентрацией горючего
На рис. 12.37 представлены зависимости максимального избыточного давления в волне Aj9m от расстояния г от центра взрыва. Сплошной линией на графике нанесен базовый вариант при Т =+15°С (вариант 1 табл. 12.7). Линиями, отмеченными крестиками, квадратиками и кружочками, нанесены соответственно варианты № 2... 4 табл. 12.7.
Рис. 12.37. Зависимости максимального избыточного давления от расстояния при газовом сферическом взрыве в атмосфере с различными параметрами: ----- —
На рис. 12.41 представлены зависимости максимального избыточного давления на фронте волны Aj9m от расстояния г. Цифры у кривых соответствуют вариантам табл. 12.8 С увеличением высоты избыточное давление детонации падает с Арт = 18, 89рм , при h = 0, до Aj9m = 6, 64]?м при h = 10,1 км, т.е. примерно в три раза. В воздуПЕНОЙ ударной волне вблизи заряда избыточные давления на разной высоте слабо отличаются друг от друга, однако спад Aj9m с расстоянием увеличивается с ростом высоты подрыва. Например, на расстоянии г = ЗОг^ избыточное давление в волне при h = 10,1 км, составляет всего лишь около половины значения при h = 0 (0,0411?>м и 0,0192^м5 соответственно). Изменение характера спада давления в воздушной волне связано с изменением давления в окружающей атмосфере.
Рис. 12.45. Зависимости максимального избыточного давления в волне от расстояния при взрыве изолированного газового заряда на различной высоте
Сравнение параметров газового взрыва и взрыва заряда конденсиро-ванного ВВ. Для сравнительного анализа воспользуемся результатами численного моделирования сферического взрыва заряда тэна стандартной плотности РВЕ = 1600 кг/м3 [12.16] и стехиометрической ацетилено-воздушнои смеси. На рис. 12.51 представлены зависимости максимального избыточного давления на фронте волны Aj9m (а), импульса положительной фазы избыточного давления г (б), длительности фазы сжатия т (в) и импульса положительной фазы скоростного напора j (г) от расстояния для ацетилено-воздушнои смеси (сплошные линии, отмеченные цифрой 1) и заряда тэна (пунктирные линии), эквивалентных по выделяющейся энергии EQ. В качестве масштабов измерения величин приняты давление и плотность атмосферы при температуре 15°С рм = 0,10133МПа, р = 1,2249 кг/м3, и энергетический радиус взрыва гм = (Ео/рм)1^^^ (для сферического взрыва N=2) . Остальные масштабы определяются соотношениями:
На рис. 12.57 представлены некоторые результаты решения задачи о детонации двойного кумулятивного заряда соотношением H/R = 1 с осевой конической выемкой с углом при вершине 90° и радиальной желобообразной выемкой, направленной вдоль жесткой поверхности, с полууглом при вершине 45°, инициируемого в центре симметрии. Высота обеих выемок составляет 0,75R. Геометрия заряда представлена на полях рисунка. На верхнем графике рис. 12.57 сплошными линиями представлены зависимости максимального давления на фронте волны рт от расстояния вдоль оси симметрии (г = 0) и на жесткой поверхности (z = 0). Здесь же пунктирной линией представлено давление на фронте волны при детонации эквивалентного по объему полусферического заряда, радиус которого равен 0,869Д.
На рис. 12.61, а, б представлены зависимости максимального избыточного давления Арт и импульса давления г в волне от расстояния на оси симметрии для полусферического заряда (сплошная линия), заряда с конической полостью
 Читайте далее:
 Значительное распространение
Значительное сопротивление
Значительное увеличение
Значительного увеличения
Значительном расстоянии
Значительно медленнее
Значительно отличаются
Значительно превышающим
Защищаемом пространстве
Значительно сокращается
Значительно возрастают
Значительно увеличить
Значительно увеличивают
Зрелищных учреждениях
Зрительного анализатора
|
