С использованием модели многоскоростной гетерогенной среды выполнены одномерные и двумерные расчеты перехода горения во взрыв для зарядов пористого взрывчатого вещества, заключенных в оболочку. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными. В зависимости от диаметра заряда взрывчатого вещества в двумерных расчетах, так же как и в экспериментах, зарегистрированы различные режимы взрыва: детонация и низкоскоростное взрывчатое превращение.
Экспериментально исследован процесс отражения детонационных волн от твердой границы в моно- и полидисперсных пузырьковых средах. Прослежена эволюция отраженной волны, образующейся при взаимодействии волны детонации с торцом ударной трубы. Изучена структура и измерены давления детонационной и отраженной волн при различных параметрах пузырьковых сред. Определены постоянные затухания отраженных волн. Измерены скорости распространения детонационной и отраженной волн. Исследовано влияние размера пузырьков газа на характеристики детонационной и отраженной волн. Проведен качественный анализ механизмов диссипации энергии детонационных и отраженных волн в пузырьковых средах.
Представлены результаты исследования воздействия ударно-волнового нагружения на образцы взрывчатого состава ОТК-90. Определены предельные уровни нагружения, приводящие к начальной стадии взрывчатого превращения при нагружении образцов ударом стальных пластин различной толщины. На основании этих результатов исследована предельная стойкость образцов состава при их нагружении скользящей детонацией пластического взрывчатого вещества ТП-83 через слой пенополиуретана, а также скользящей и нормальной детонацией низкоплотного взрывчатого вещества НИЛ-1. Границы перехода от чисто механического разрушения взрывчатого состава ОТК-90 к механохимической реакции достаточно хорошо согласуются для различных используемых методов ударно-волнового нагружения.
Экспериментально исследована эффективность использования воздушно-водяной капельной завесы для защиты от силового и шумового действия воздушной ударной волны открытого взрыва. Показано, что завеса, создаваемая выбросом распыленной воды при подводном упреждающем взрыве детонирующего шнура, является надежным средством снижения давления на фронте ударной волны. Изучена зависимость "эффективного коэффициента снижения массы заряда" от положения завесы относительно места взрыва, ее протяженности, времени развития и других условий. Обнаружено наличие зон, в которых наблюдаются локальные спад или подъем давления в ударной волне, объясняемые наложением на нее вторичных волн сжатия и разрежения. Рассмотрены возможные физические механизмы, благодаря которым обеспечивается защитный эффект.
А. Г. Кутушев, С. П. Родионов
Тюменская государственная архитектурно-строительная академия, 625001 Тюмень Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики СО РАН, 625000 Тюмень
Страницы: 131-140
Приведены результаты аналитического и численного исследования взаимодействия линейных и слабонелинейных воздушных ударных волн с бесконечным насыпным слоем порошкообразной среды и слоем конечной толщины. Получены приближенные аналитические выражения для распределений давлений фаз в порошкообразной среде. Установлено, что для линейных волн давление газа на границе "газ – порошок" непрерывно, а для нелинейных волн – испытывает скачок. Выполнено сопоставление зависимостей давлений фаз на экранируемой твердой стенке, полученных на основе решения общей нелинейной системы уравнений движения порошкообразной среды и на основе приближенного аналитического решения линейных уравнений.
Показана возможность использования упругих свойств массива при перемещении масс сыпучего материала направленным взрывом, ведущая к экономии энергии. Положительный эффект основан на учете развития волновых процессов в массиве, а также рациональном выборе времени задержки до начала срабатывания последующих зарядов.
Проведен асимптотический анализ процесса горения газа, движущегося в полуограниченной пористой среде, при больших значениях параметра Зельдовича. Рассмотрен случай высокопористой среды при ее большой газопроницаемости. Методом сращиваемых асимптотических разложений получены главные члены асимптотических разложений основных параметров процесса в режимах горения и отрыва. Проанализировано влияние скорости движения газа и теплоотдачи с поверхности каркаса во внешную среду на параметры горения. Определены критические условия срыва стационарного горения у внешней поверхности слоя и условия перехода процесса в режим отрыва и индукционный режим.
Проведены экспериментальные исследования горения моноблочных диспергирующихся зарядов в сопловой бомбе. Для описания происходящих процессов предложены две математические модели разного уровня сложности. На основе сравнения расчетных и экспериментальных зависимостей давления в объеме бомбы от времени установлены эффективные законы горения и диспергирования топлива, изучена динамика образующейся дисперсной смеси.
Экспериментально показано, что в ближнем следе тела вращения, обтекаемого сверхзвуковым потоком (1,15 < M < 3,1), существует по крайней мере две области, где тепломассоподвод более эффективен, чем при использовании традиционных схем снижения донного сопротивления. Первая из них расположена на некотором расстоянии от донного среза, вторая – вверх по потоку от области присоединения оторвавшегося пограничного слоя. Воздействие тепломассоподвода на эти области приблизительно одинаково и приводит к повышению донного давления практически до статического давления в набегающем потоке.
С помощью волновой теории зажигания и метода осреднения, использующего весовую функцию, создан аналитический метод расчета временных характеристик зажигания пористого тела при истечении инертного газа из образца (встречная нестационарная фильтрация). Численными расчетами подтверждена правильность основных допущений теории о стадийности процесса зажигания и волновом механизме нагрева вещества. Показано полное качественное и хорошее количественное совпадение выводов приближенного анализа и результатов численных расчетов. Ошибка определения времен установления нулевого градиента и срыва теплового равновесия не превышает 50 %. Установлена применимость уравнений изотермической фильтрации для описания процесса истечения газа из пористого тела в процессе зажигания. Показано, что для расчета массового потока газа можно использовать квазистационарный подход. Определена область применимости модели полубесконечного тела в задачах зажигания при встречной нестационарной фильтрации газа.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
