Химические и физические взрывы - параметры и контроль

Химические и физические взрывы - параметры и контроль

Авторы: Б. Е. Гельфанд, М. В. Сильников
ISBN: 5-89173-257-2

Предлагаемая монография является продолжением работы авторов по исследованию влияния взрывных нагрузок и способам их снижения. В книге предприняты попытки применения подхода, основанного академиком М.А. Садовским, для описания последствий взрыва ВВ в смежной области при рассмотрении неидеальных взрывов. В работе выдержана единая методика оценки параметров взрывных волн, расширена классификация химических и физических взрывов. Большее внимание уделено описанию фугасных нагрузок при подводных взрывах газообразных и конденсированных ВВ, что позволит эффективнее использовать эти виды взрывов для решения прикладных задач. Раскрыты вопросы подавления и преобразования ударных нагрузок с использованием многофазных газосодержащих релаксационных структур. Для практических целей все перечисленные типы взрывов представлены диаграммами поражения. В монографии обобщены результаты опытных и теоретических исследований путей управления взрывными процессами и их внешними проявлениями. Книга адресована специалистам в области взрывных процессов и воздействий, а также разработчикам средств защиты от взрыва.

Читать книгу

Оглавление

От авторов 3
Введение 6
Литература к введению 11
Глава 1. Основные параметры взрывных волн при взрыве
конденсированных ВВ в газе и жидкости 14
1.1. Исходные положения 14
1.2. Параметры ударных волн при воздушном взрыве 17
1.3. Перепад давления на фронте ударной волны при
воздушном взрыве . 19
1.4. Интенсивность ударных волн при наземном
и приподнятом взрывах . 31
1.5. Скорость взрывных волн 38
1.6. Импульсные характеристики взрывных волн . 40
1.7. Волновые возмущения в однородной атмосфере
на большом удалении от центра взрыва 49
1.8. Волновые возмущения в неоднородной атмосфере 51
1.9. Кратерообразование при взрыве 53
1.10. Размеры облака продуктов взрыва . 57
1.11. Догорание продуктов неполного взрывного
превращения 60
1.12. Температурные характеристики процесса догорания . 61
1.13. Специфика взрывных нагрузок при подрыве ВВ
в ограниченном пространстве 69
1.14. Ударные волны от несферических зарядов 74
1.15. Распределение продуктов взрыва от несферических
зарядов 77
1.16. Параметры ударных волн при подводном взрыве . 78
1.17. Оценка параметров взрыва . 90
1.18. Компьютерные коды для оценки параметров взрыва 93
Литература к главе 1 94
Глава 2. Взрывные волны при детонации и горении газовых
и гетерогенных смесей . 101
2.1. Мотивация исследований 101
2.2. Параметры взрывных волн при детонации облаков
горючих газовых смесей 103
2.3. Параметры волн разрежения при детонации горючих
газовых смесей 116
2.4. Диаграммы поражения волнами разрежения . 121
2.5. Параметры отраженных взрывных волн при газовом
взрыве 127
2.6. Влияние геометрии газового объема на параметры
взрывных волн 130
2.7. Фугасные нагрузки при подводных взрывах
газообразных и конденсированных ВВ 133
2.8. Параметры волн давления при подводных газовых
взрывах 136
2.9. Особенности импульсных ветровых нагрузок для при:
поверхностного взрыва газового или парового облака . 142
2.10. Особенности фугасной нагрузки внутри
детонирующего облака горючей смеси 146
2.11. Сопоставление фугасных эффектов от взрыва ВВ
и детонации газовых облаков 150
Литература к главе 2 154
Глава 3. Фугасные нагрузки при физических взрывах 162
3.1. Особенности исследования взрывных волн
при физическом взрыве 162
3.2. Опытные установки для изучения и моделирования
сферических взрывных волн 165
3.3. Взрывные волны при расширении газовых объемов
высокого давления (физический взрыв первого рода) 167
3.4. Взрывные волны от физических взрывов второго
рода при расширении газопылевых систем . 174
3.5. Приближенный расчет амплитуды давления
взрывной волны при разлете газопылевых систем 180
3.6. Взрывные волны при расширении объемов перегретой
жидкости (физический взрыв третьего рода) 184
3.7. Приближенный расчет амплитуды давления взрывной
волны при разлете парожидкостных систем 192
3.8. Возможность моделирования физических взрывов 195
3.9. Начальные параметры взрывных волн физических
взрывов, имеющих практическое значение 197
3.10. Тротиловые эквиваленты по давлению при физических
взрывах первого рода (разлет объема сжатого газа) 203
Литература к главе 3 206
Глава 4. Альбом диаграмм поражения для химических
и физических взрывов 212
4.1. Особенности фугасного поражения при
многократном или модулированном воздействии 212
4.2. Диаграммы фугасного поражения при различных типах
взрывов 218
4.3. Комбинированная диаграмма поражения проходящей
волной при воздушном взрыве конденсированных ВВ 219
4.4. Поражение отраженной волной при воздушном взрыве
конденсированных ВВ 221
4.5. Диаграмма поражения от взрыва конденсированного
ВВ в ближней зоне 222
4.6. Диаграмма поражения при взрыве объемов
горючей газовой смеси . 225
4.7. Диаграмма поражения при физических взрывах
первого и второго рода . 226
4.8. Диаграмма поражения при физических взрывах
третьего рода . 228
4.9. Конкретный пример применения диаграмм поражения
для оценок фугасного воздействия 228
Литература к главе 4 231
Глава 5. Основы теории ударных волн. Некоторые
специальные эффекты 233
5.1. Распространение ударных волн в газе. Соотношения
Ренкина–Гюгонио 233
5.2. Динамические характеристики двухфазных сред 240
5.3. Газодинамические процессы в сыпучих средах 250
5.4. Соотношения Ренкина–Гюгонио для двухфазных
смесей 254
5.5. Системы с завершением кинематической релаксации
по скорости частиц и газа . 259
5.6. Системы с покоящимися и изотермическими
частицами 261
Литература к главе 5 266
Глава 6. Ударные волны в релаксационных системах 270
6.1. Предварительные замечания 270
6.2. Скорость и интенсивность ударных волн
в двухфазной релаксационной структуре 271
6.3. Прохождение ударных волн через границы раздела в
двухфазной релаксационной среде при нормальном
падении . 276
6.4. Некоторые пространственно:временные характерис:
тики релаксационных явлений в двухфазных средах 285
Литература к главе 6 289,
Глава 7. Особые случаи распространения ударных
и звуковых волн в релаксационных системах 291
7.1. Ударные и звуковые волны в парожидкостных
релаксационных средах. Общие положения 291
7.2. Отражение ударных волн на жесткой стенке
в двухфазных релаксационных средах с переменной
массовой долей газа 299
7.3. Соотношение потоков энергии ударно:волновых
возмущений при пересечении границ раздела 302
7.4. Взаимодействие ударных волн с двухфазной релакса:
ционной средой с подвижным твердым каркасом 304
7.5. Ожидаемые пределы изменения перепада давления
при отражении ударных волн на жесткой стенке
в двухфазной релаксационной среде 308
7.6. Отражение ударных волн на жесткой стенке
в трехфазной релаксационной среде 312
Литература к главе 7 316
Глава 8. Эффекты подавления ударных волн релаксационными
системами. 320
8.1. Связь параметров взрывных волн и начальных
условий окружающей среды . 321
8.2. Изменение параметров взрывных нагрузок
двухфазной средой 323
8.3. Регулирование параметров взрывных волн
при детонации зарядов в различных средах 329
8.4. Затухание слабых ударных волн, генерируемых
при взрыве зарядов ВВ, помещенных в газосодержащие
оболочки 338
Литература к главе 8 348
Глава 9. Использование релаксационных систем для создания
взрывозащитных средств 352
9.1. Основные направления создания взрывозащитных
средств 352
9.2. Сравнительные характеристики двух способов
ослабления воздушных ударных волн . 358
9.3. Эффективность комбинированной защиты 365
9.4. Ослабление воздушных взрывных волн при взрыве
зарядов в жидкости, ограниченной эластичной
оболочкой 367
9.5. Проверка эффективности снижения фугасного
действия 369
9.6. Влияние эластичной оболочки
на параметры воздушной ударной волны 372
9.7. Трансформация взрывных волн слоем двухфазной
релаксационной среды 379
9.8. Методика эксперимента и ее верификация 380
9.9. Результаты опытов с релаксационными экранами 384
9.10. Преобразование подводных взрывных нагрузок
низкочастотными слоями 388
9.11. Преобразование подводных взрывных нагрузок
присоединенным защитным экраном 388
9.12. Преобразование подводных взрывных нагрузок
отстраненным защитным экраном 390
9.13. Возможности подавления термобарического
воздействия при подрыве ВВ в ограниченном
пространстве 395
Литература к главе 9 396
Основные обозначения 404
Основные параметрические переменные 408