Величина показателя адиабаты газов

При таком взрыве значения коэффициентов , , [33].

Расчет давления во фронте воздушной ударной волны при разрушении емкости проводится по формулам (5.1), (5.43), в последней из которых величина замещается на E, значение коэффициента β ₁ = 0.3.

Серьезную опасность представляет разлет осколков, образующихся при разрушении емкости. Движение осколка с известной начальной скоростью можно описать системой уравнений вида

, (5.45)

где m – масса осколка, кг;

с ₁, с ₂ – коэффициенты лобового сопротивления и подъемной силы осколка соответственно;

s ₁, s ₂ - площадь лобовой и боковой поверхностей осколка, м ²;

ρ ₀ – плотность воздуха, кг/м ³;

α – угол вылета осколка;

x, y – координатные оси.

Схема движения осколка показана на рис.48.

Рис.48. Схема движения и система сил, действующих на осколок в полете

F₁ – сила инерции, F₂ – сила лобового сопротивления,

F₃ – подъемная сила, F₄ – сила тяжести

Система уравнений (5.45) решается при следующих начальных условиях:

при t =0 при t =0 (5.46)

Для определения скорости используется соотношение

, (5.47)

где - суммарная масса осколков, равная массе оболочки, кг, а величины Е, имеют прежний смысл.

Решение этой системы уравнений приведено на рис. 49 [10].

10

10⁰

10^-1

10^-2

10^-2 10^-1 10⁰ 10¹ 10² 10³

Рис.49. Система графиков для оценки дальности полета осколков

При пользовании данными рис.49 следует иметь в виду, что большинству осколков, образующихся при взрыве, присуща неправильная форма. Коэффициент подъемной силы таких осколков С ₂= С_у =0 (С_у 0 для плоских осколков). Значения коэффициента С ₁= С_Х для некоторых тел в зависимости от отношения ₀/ а ₀, где а ₀ – скорость звука в атмосфере, представлены на рис.50.

/ a 0

Рис.50. Значения коэффициента С_Х

1 – куб, 2 – цилиндр, 3 – шар

В приближенных расчетах для оценки дальности разлета осколков допускается использовать соотношение

, (5.48)

где - максимальная дальность разлета осколков, м;

₀ – начальная скорость полета осколков, м/с ²;

= 9.81 м/с ² – ускорение свободного падения.

Соотношение (5.48) получено для случая полета осколков в безвоздушном пространстве. При больших величинах ₀ оно дает завышенные значения . Дальность , определенную таким образом, следует ограничить сверху величиной

, (5.49)

где Е – энергия рассматриваемого взрыва, Дж;

– теплота взрыва тротила, Дж/кг (табл.5).

Значения получены при взрыве тротиловых зарядов в металлической оболочке (бомб, снарядов).

При взрыве емкости со сжатым горючим газом энергия Е, Дж, находится по соотношению

, (5.50)

где - масса газа, участвующего во взрыве, кг;

- теплота взрыва горючего газа, Дж/кг;

- коэффициенты, определяемые согласно (5.34), (5.43).

Масса газа в емкости до взрыва , где величины имеют то же значение, что и в формуле (5.44), а величина – плотность газа при атмосферном давлении.

Как отмечалось в § 5.4, показатель адиабаты продуктов взрыва ГВС . Более точные значения показателя адиабаты некоторых газов, используемые для расчета последствий взрыва, приведены в табл.35.

Таблица 35