Воздействие подводного взрыва на гидродинамику и характер распространения возмущений

Воздействие подводного взрыва на гидродинамику и характер распространения…

Инженерный журнал: наука и инновации

# 11·2017 7

Это правило можно применять к ударной волне, если расстояние

от места взрыва достаточно мало, так что рассеяние, приводящее к

увеличению времени возрастания давления до максимума, еще не

оказало заметного влияния на вид кривой зависимости давления от

времени.

Явления, происходящие при взрыве под водою заряда метатель-

ного ВВ, подобны описанным для детонационного

вещества с тем

отличием, что вследствие относительно медленного горения такого

вещества давление, сообщаемое воде, возрастает постепенно в тече-

ние некоторого времени и обычно не приводит к возникновению

ударной волны с крутым фронтом. Можно по-прежнему допустить

разделение возмущения на распространяющийся импульс давления и

остаточные колебания пузыря, но часть потенциальной энергии, ко-

торая сообщается импульсу давления метательным ВВ, много мень-

ше, чем для бризантного ВВ, много меньше и максимум давления.

Точные характеристики импульса давления зависят от скорости го-

рения заряда, которая существенно изменяется в зависимости от типа

ВВ и величины зерен.

Гидродинамические особенности при прохождении ударных

волн.

Давление, возникающее при взрыве, настолько велико, что в

ряде случаев можно пренебречь прочностными и пластическими

свойствами среды и

силами трения

по сравнению с инерционными

силами. Если при этом также пренебречь сжимаемостью среды, то

получится модель идеальной

несжимаемой жидкости.

Расчеты дей-

ствия взрыва в рамках этой модели иногда дают очень хорошее сов-

падение с экспериментальными данными (например, в теории куму-

ляции). В других случаях с помощью гидродинамики удается рассчи-

тать общие черты явления, чтобы уточнить их в дальнейшем,

принимая во внимание неидеальность и сжимаемость реальной сре-

ды. Наконец, с помощью гидродинамических представлений удается

предсказать принципиально новые практические схемы взрывания.

После прохождения волн сжатия и разрежения движение жидко-

сти обусловлено динамикой пульсирующей газовой полости, содер-

жащей продукты взрыва, вблизи свободной поверхности; особенно-

сти движения свободной поверхности океана, границ полости опре-

деляются глубиной погружения заряда

, энергией взрыва и т. д.

В работе [7] представлены экспериментальные исследования ди-

намики паровой полости, образующейся при разряде конденсатора,

вблизи границы раздела вода — воздух (рис. 3). Показано, что по

мере приближения центра паровой полости к свободной поверхности

возрастают возмущения как на поверхности, так и на границе поло-

сти. Отмечено, что на стадии расширения полости ее верхняя часть

притягивается к свободной поверхности, на стадии схлопывания де-