Результаты теоретических исследований

В работе [49], являющейся продолжением [616],. представлены результаты расчета большого числа взрывов сфер под давлением. Использовался предложенный [472] конечно­разностный метод CLOUD.

а) Результаты расчета избыточного давления в волне «

Ход зависимости давления в воздушной ударной волне от- текущего радиуса в значительной степени зависит от давления;

температуры и отношения теплоемкостей газа в сосуде. Для высоких значений пёрепадов давления и температуры измене­ние избыточного- давления с расстоянием напоминает таковое взрывной волне от высокоэнергетичного BB. Результаты ра­счета представлены на рис. 2.15 в безразмерных координатах

P_s, R; величина E рассчитывалась по (2.13). Кривые Ps(R) для больших величин начального давления и температуры лежат

Таблица 2.3. Начальные условия для расчета взрывов сфер под давлением

вблизи соответствующей кривой для BB. В мом№т взрыва идеа­лизированной сферы давление воздуха за ударной волной мак­симально на поверхности контакта газовой сферы и воздуха. Так как вначале поток вещества строго одномерен, то связь между давлением в сфере и давлением за ударной волной мо­жет быть определена из соотношения параметров при распаде разрыва в ударной трубе [373]:

Здесь— безразмерное давление в воздушной ударной

волне в момент взрыва,_ безразмерное давление в сфере, а—отношение скоростей звука. При этом безоазмеоное

избыточное давление во взрывной волне равно

и определяется из (2.21) методом итераций.

Отметив примерную параллельность кривых на

рис. 2.15, предложим следующий графический метод определе­ния зависимости Так, если известны значения безразмер­

ных радиуса сферы R₁ и давления P_so за ударной волной в мо­мент взрыва, то можно нанести соответствующую им точку на

рис. 2.15. Для получения избыточного давления на любом дру­гом расстоянии от центра сферы достаточно провести из нане­сенной точки кривую, параллельную ближайшей [616].

Величина R₁ получается из соотношений

в неограниченном объеме и их характеристики

Рнс. 2.19. 1 — рекомендуемая зависимость /(£) для взрывающихся газовых сфер; 2 — кривая для пенто­ди та.

Рнс. 2.18. Зависимости I(R) для взрываю­щихся сфер (малые £). Обозначения кривых отвечают табл. 2.3; BB-пентолит.

Взрывы в неограниченном объеме и их характеристики

ные сферы содержали перегретый фреон, находившийся до взрыва либо в газовой, либо в жидкой фазе. При взрыве с газо­образным фреоном взрывная волна была довольно сильной, но ее форма скорее напоминала убывающую синусоидальную вол­ну, чем ударный фронт, за которым следует участок разреже­ния. Отмечались три отчетливых пика. Очевидно, расширяю­щийся фреон частично конденсировался во время взрыва. При взрыве сферы, содержащей жидкий фреон, взрывная волна была очень слабой, почти незаметной по сравнению с волной при взрыве сферы с воздухом при том же начальном давлении. Оче­видно, процесс испарения происходил столь медленно, что об­разующийся газ не мог привести к образованию ощутимой взрывной волны. Отметим, что температура фреона θι в опы­тах была ниже его критической температуры 0_С. Опыты с жид­костями при температурах больше критической не прово­дились.

2.5.1.