Cтраница 4
Более сложные процессы происходят при взрывах в приземных слоях атмосферы. Фронт воздушной ударной волны характеризуется скачком давления, температуры, плотности и скорости частиц воздуха. При достижении сферической ударной волны земной поверхности она отражается от нее, что приводит к формированию отраженной волны. На некотором расстоянии от эпицентра взрыва ( проекции центра взрыва на земную поверхность) фронты прямой и отраженной ударных волн сливаются, образуя головную волну, имеющую фронт, нормальный к поверхности Земли и перемещающийся вдоль ее поверхности. Область пространства, где отсутствует наложение и слияние фронтов, называется зоной регулярного отражения, а область пространства, в которой распространяется головная волна-зоной нерегулярного отражения. [46]
Более сложные процессы происходят при взрывах в приземных слоях атмосферы. Фронт воздушной ударной волны характеризуется скачком давления, температуры, плотности и скорости частиц воздуха. При достижении сферической ударной волны земной поверхности она отражается от нее, что приводит к формированию отраженной волны. На некотором расстоянии от эпицентра взрыва ( проекции центра взрыва на земную поверхность) фронты прямой и отраженной ударных волн сливаются, образуя головную волну, имеющую фронт, нормальный к поверхности Земли и перемещающийся вдоль ее поверхности. Область пространства, где отсутствует наложение и слияние фронтов, называется зоной регулярного отражения, а область пространства, в которой распространяется головная волна - зоной нерегулярного отражения. [47]
Исследование плоских волн значительно облегчается благодаря использованию точного решения нелинейных уравнений в виде простой волны Римана, бегущей в одном направлении. Точные решения такого типа в случае пространственного нестационарного движения отсутствуют. Поэтому для отыскания правильного закона затухания сферических ударных волн на больших расстояниях необходимо исходить из дифференциальных уравнений движения сжимаемого газа. [48]
В бесконечно протяженной массе жидкости, на которую действует всестороннее давление, внезапно создается сферическая полость. Требуется вычислить скорость сокращения полости и давление в сферической ударной волне, возникающей при сокращении полости. [49]
Анализ решения при Y 4 / 3 и со 2 5 показывает, что возмущенное движение газа возникает в результате точечного взрыва с выделением конечной энергии в момент t О в центре симметрии. При 0 q 1 / 36 у центра симметрии образуется сферический вакуум радиуса г, причем г Я г2, где постоянная Я зависит только от q и равняется значению параметра К на внутренней границе, на которой давление и плотность обращаются в нуль. Если q ] 1 / 36, то возмущенное движение газа после взрыва занимает всю внутренность сферической ударной волны. При q 1 / 36 плотность и давление в центре обращаются в бесконечность. [50]
Позднее [175] закономерности пространственной детонации были изучены более подробно. При переходе горения из узкой трубы в широкую детонационный режим сохраняется в пределах определенного минимального диаметра узкой трубы, который зависит от свойств горючей среды. Сферическая детонация сильно взрывчатых систем может быть вызвана не только плоской детонационной волной, но и сферической ударной волной, создаваемой внутри взрывчатой среды. Источником такой волны может быть не только заряд конденсированного взрывчатого вещества, но и достаточно сильная электрическая искра, образующаяся при разряде конденсатора. [51]
Внутри области возмущенного движения воздуха на довольно значительных расстояниях от центра взрыва атомной бомбы температура воздуха очень высокая, поэтому эта область представляется на фотографиях в виде светлого пятна. В верхней части пятна граница имеет сферическую форму, резко очерчена и совпадает с ударной волной. С увеличением времени ударная волна ослабляется, температура за ее фронтом уменьшается, и поэтому волна перестает быть видимой. На основании фотографий в работе Тейлора указана зависимость между радиусом г2 расширяющейся сферической ударной волны для значений от 11 до 185 м и соответствующими моментами времени t от момента возникновения взрыва в интервале от 0 1 - 10 3 сек. [52]
К этому времени происходит сильное торможение и нагрев тела, в результате которого его вещество начинает взрывным образом расширяться, образуя сфероподобную сильную ударную волну. Дальнейшая динамика процесса, в том числе и характер разрушений, определяется обеими волнами. Земли ( это справедливо лишь для правой, лежащей под траекторией части поверхности) и отражаются от нее. Так как траектория наклонна, то картина не может быть симметричной относительно центра сферической ударной волны, принимаемой за эпицентр взрыва. [53]
Таким образом, возникает вопрос о механизме потерь энергии в условиях перемещающейся кавитации, так как в этом случае отсутствует возвратное течение, позволяющее объяснить эти потери. Согласно простейшей гипотезе, объем каверн, образующихся в единицу времени, одинаков в обоих случаях и работа, затраченная системой на образование этих каверн, одинакова независимо от типа кавитации. Часть этой работы, которая не возвращается в систему, представляет потери энергии. В случае присоединенных каверн эти потери определяются влиянием вязкого трения в процессе смешения, вызванном возвратным течением. В случае перемещающейся кавитации энергия, требуемая для создания радиального течения около каждой пульсирующей каверны, не полностью возвращается в основной поток, а частично рассеивается вследствие вязкого трения и расходуется на образование сферических ударных волн. [54]