Cтраница 4
Опасность такого рода газовых взрывов заключается не только в возможности возникновения пожаров, но и в формировании в окружающей атмосфере интенсивных УВ. Разрушительное действие ударной волны газового взрыва определяется временем превращения исходной смеси в продукты сгорания, т.е. зависит от режима распространения пламени ( спокойное горение, высокоскоростное распространение фронта пламени, детонация и т.п.), а также размерами облака взрывчатой смеси и ее физико-химическими свойствами. Самым опасным режимом горения, при котором в окружающем пространстве образуется ударная волна наибольшей интенсивности, является детонация взрывчатой газовой смеси. Детонация наиболее легко возникает в смесях горючих газов или паров с воздухом, состав которых близок к стехиометрическому. [46]
Одномерная постановка задачи газового взрыва естественно не может описать все варианты возможных ситуаций. Большое число реальных событий обладает осевой симметрией и может быть описано с помощью двумерных задач нестационарной газовой динамики. К этому же классу течений относятся процессы взаимодействия одномерных взрывных волн с жесткой поверхностью. [47]
Как уже отмечалось, газовый взрыв может протекать не только в режиме детонации, но также в режимах высокоскоростного распространения пламени или спокойного горения. Распространение пламени по горючей смеси описывается моделью дефлаграции [12.50], которая подразумевает наличие бесконечно тонкой зоны химической реакции ( фронта горения), распространяющейся по смеси с некоторой видимой скоростью U. Предельным случаем распространения дефлаграции является детонация, когда скорость фронта горения равна скорости фронта У В и область ударно сжатой исходной смеси становится бесконечно тонкой. [48]
Ударная волна взрыва стехиометрической смеси газа обычного углеводородного топлива соответствует 20 кг ТНТ на 1 тыс м3 паровоздушной смеси в предположении, что 2 5 % тепловой энергии горения переходит в энергию ударной волны. Вопрос эквивалентности ТНТ и газового взрыва подробно рассмотрен в разд. [49]
Одной из отличительных особенностей газовых взрывов является возможность получения при постоянной массе горючего зарядов различных геометрических размеров. [50]
Отечественными нормами установлено, что во взрывоопасных помещениях площадь наружных оконных и дверных проемов, а также легкосбрасываемых покрытий ( до 120 кгс / м2) должна быть не менее 0 05 м2 на каждый кубический метр объема здания. В настоящее время имеется недостаточно данных о давлении газового взрыва в помещениях, влиянии площади оконных проемов и связанного с ним характера разрушения. [51]
При оценке разрушительного действия газового взрыва в открытом пространстве необходимо четко разграничить случаи детонационного и дефлаграционного режимов горения облака. Строго говоря, только детонационное сгорание облака можно называть газовым взрывом, так как в этом случае образуется ударная волна в окружающей среде, являющаяся обязательным признаком взрыва. При дефлаграционном, хотя и быстром горении облака, в окружающем пространстве тоже образуются волны давления, но они не относятся к ударным, поскольку скорость их распространения не превышает скорость звука. Тем не менее, и такие волны давления при дефлаграционном горении тоже обладают определенной разрушительной силой, хотя и значительно меньшей, чем ударные волны при детонации. [52]
Взрыв газовой смеси как источник волн давления в жидкости позволяет решать ряд прикладных задач и, в частности, успешно проводить сейсморазведку методом отражения волн. При этом, по сравнению с взрывом конденсированного ВВ, газовый взрыв обладает рядом достоинств, среди которых одним из важнейших является отсутствие губительного влияния на окружающую ихтиофауну. [53]
Взрывы гораздо менее специфичны по способу оказания поражающего воздействия. Люди буквально разрывались на куски при взрывах конденсированного взрывчатого вещества; однако при газовых взрывах такого не случалось. Смертельные случаи, связанные со взрывами, были обусловлены ударами летящих осколков, столкновениями с предметами, погребением под обломками, загоранием или удушьем. [54]
Однако даже указанные значения имеют порядок погрешности экспериментальных измерений и вполне допустимы при численном моделировании газового взрыва. [55]
Как это всегда бывает в период быстрого развития науки, в эру Бунзена появилось множество теорий, которые в дальнейшем были опровергнуты. Наиболее распространенными были теории, постулировавшие преимущественное сгорание водорода и приводившие к заключению, что закон действующих масс неприменим к газовым взрывам. [56]