Ударно-волновой процесс

Cтраница 2

В детонационной волне непосредственно за ударным скачком начинается спад давления вследствие разлета продуктов взрыва. Для стационарности ударно-волнового процесса необходимо сформировать область постоянных параметров за ударным скачком. Импульсы ударной нагрузки с постоянным, в течение некоторого времени, давлением за ударным скачком генерируются ударом пластины. Достаточно большие поперечные размеры ударника и образца обеспечивают одномерность движения среды в течение промежутка времени, необходимого для измерений. Чем большее требуемое время регистрации, тем больше должен быть диаметр плоской части ударника. [16]

Для обсуждения экспериментов с ударными волнами достаточно рассмотреть одномерное движение вещества, так как именно в этой наиболее простой для анализа постановке проводится большинство измерений. Так как регистрация кинематических параметров ударно-волнового процесса в конденсированной среде осуществляется, как правило, для выделенных материальных сечений образца, анализ волновых процессов удобно вести в субстанциональных координатах Лагранжа, связанных с веществом. [17]

На рис. 3.5 значения объемной скорости звука, рассчитанные по (3.8), сопоставляются с экспериментальными данными [21, 22] для алюминия, железа, меди и свинца. Приемлемое согласие расчета по (3.8) с результатами измерений свидетельствует о широкой применимости квазиакустического приближения [23] для описания ударно-волновых процессов в конденсированных средах. [18]

Обработка щелевой фотореги. [19]

Для фоторегистрации взрывных процессов, связанных с детонацией как конденсированных, так и газообразных ВВ, используются, как правило, фоторегистраторы с зеркальной разверткой изображения либо в варианте покадровой съемки, либо в варианте щелевой развертки. Для определения скорости процесса ( скорости ударной волны или скорости детонации), в основном применяется метод щелевой фоторегистрации, при котором из всего объекта съемки вырезается только узкая полоса, вдоль которой и регистрируется движение светящегося явления. Если свечение исследуемого процесса недостаточно, то используют различные методы визуализации ударно-волновых процессов. Наиболее часто используемый метод основан на эффекте светящихся ( вспыхивающих) зазоров. При расширении оболочки зазор закрывается и многократно сжатый газ, находящийся в зазоре, дает яркую вспышку, которая и регистрируется на фотопленке. Аналогично осуществляется и фоторегистрация выхода ударной или детонационной волны на торцевую поверхность. [20]

Кристаллический кварц отличается от других пьезоэлектриков стабильностью коэффициента преобразования механического напряжения в электрический сигнал в широком диапазоне температур независимо от скорости нарастания и величины. Датчик состоит из кварцевого диска с электродами на ж-сре-зе, котормй может быть размещен в корпусе. В [34] описано несколько конструкции кварцевых датчиков и представлены результаты их применения для изучения ударно-волновых процессов в твердых телах и газах. [21]

Методы исследования посвящено изучению широкого класса явлений, сопровождающих распространение ударных волн в различных газообразных, конденсированных инертных и реагирующих средах. Со времени выхода в свет первого издания прошло более десяти лет. За это время появилось множество монографий и статей, посвященных исследованиям в данной области, прошли десятки крупных международных симпозиумов и конференций, тематика которых полностью либо частично совпадает с вопросами, рассматриваемыми в нашей книге, обновилось, а порой кардинально изменилось, инструментальное и методическое содержание экспериментальной базы для изучения ударно-волновых процессов, появились новые экспериментальные результаты, предложены новые феноменологические и физические модели ряда процессов, уточнены и структурированы многочисленные результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных как в последнее десятилетие, так и ранее. [22]

Схема трубы Гартмана-Шпрингера. 1 - сопло. 2 - трубка. d, / - соответственно диаметр и длина трубы. [23]

Из, приведенного графика ( рис. 1.17) видно, что максимальное температурное разделение ( Д1ОХ 6 5 С) в трубке Г - Ш получается тогда, когда 20 % нагретого газа выводится из трубки через вентиль ( 3) в ее торце. Использование трубки для охлаждения в таком виде малоэффективно, что обусловлено, главным образом, трудностями в выделении охлажденного потока из общей массы газа, прошедшего через сопловой ввод. Для случая нагрева в тонкостенной плохо проводящей тепло трубке с / / d 34 температура газа в полости трубки может на сотни градусов превышать температуру торможения возбуждающего потока. В работе [21] отмечается, что при степени расширения л 5 и температуре перед сопловым вводом 20 С в конце трубки воздух нагревался до 500 С, а при наличии пыли, взвешенной в воздухе, отмечали температуры до 1000 С. Основной эффект нагрева в данном устройстве осуществляется за счет ударно-волновых процессов. При обтекании газовым потоком цилиндра более резкое снижение температуры обусловлено, кроме сказанного, значительными перепадами давления, затрачиваемого на сужение и расширение потока, созданием неустойчивого течения за цилиндром. Возникающие при этом пульсация, циркуляционные вихри, находящиеся в состоянии тепло - и массообмена с основным потоком, обусловливают большее понижение температуры по сравнению с обтеканием пластины. Необходимо отметить, что излучение звуковых колебаний в окружающую среду имеет место и в вихревой трубе. Кроме того, экспериментально доказано, что в вихревой трубе течение неустойчиво и возникают регулярные колебания давления. Нами было показано, что низкочастотные колебания являются следствием прецессионного движения вынужденного вихря вокруг геометрической оси камеры закручивания. [24]

Распределение напряжений, внутренней энергии и зон разрушения симметрично относительно центральной линии по толщине пластины, а распределение скоростей - антисимметрично. После образования ударных волн, движущихся к центру пластины, и частичного разрушения в окрестности свободной поверхности две волны сливаются в одну с удвоенной амплитудой ( см. рис. 21, в-д), затем проходят сквозь друг друга ( е, з), выходя в область разрушенных элементов к свободной поверхности. Моделирование разрушенных элементов по схеме Р-1 учитывает их сопротивление сжатию, если объем элементов становится меньше начального, поэтому контактное взаимодействие осколков моделируется за счет сжатия разрушенных элементов, находящихся между ними. Выход на стационарный режим разлета образовавшихся осколков представлен на рис. 21, к. График распределения внутренней энергии в момент времени t 12 9 икс характеризует диссипацию энергии после ударно-волнового процесса деформирования и разрушения пластины. Максимальная диссипация энергии происходит в центральной части пластины и вблизи свободных границ. [25]

Проведенные исследования показали, что для осуществления твердофазной детонации одним из необходимых условий является различие динамических характеристик компонентов и те неоднородности структуры исходной смеси, которые ускоряют процесс перемешивания. Наблюдаемый в системе AI / S процесс сильно зависит от комплекса начальных параметров. К таким параметрам следует отнести содержание и размер частиц компонентов, диаметр образца, его плотность, свойства оболочки, мощность инициатора. Кроме того, особенность влияния ряда параметров заключается в том, что положительный эффект достигается в узком диапазоне их изменений. В частности, последний вывод касается инициирующего импульса. Так, с одной стороны, слабый инициатор не позволяет индуцировать химическое превращение, достаточное для саморас-простра нения ударно-волнового процесса. С другой стороны, при сильном инициирующем импульсе в исследуемом образце создается более мощная ударная волна, которая повышает конечную плотность смеси, тем самым ухудшаются условия для перемешивания реагентов и их взаимодействия. Это приводит к снижению скорости энерговыделения, необходимого для поддержания распространения инициирующей ударной волны. По своей природе полученный эффект аналогичен явлению переинициирования, наблюдавшемуся ранее на смесях слабых промышленных ВВ при диаметрах близких к критическому. Влияние плотности заряда, по сути, сводится к тому же механизму, что и влияние инициирующей ударной волны - повышение плотности приводит к увеличению скорости распространения инициирующей волны по образцу и создает дефицит времени для развития реакции. Кроме того, с повышением плотности ухудшаются условия для смешения реагентов и развития реакции. [26]

Страницы: 1 2