Теоретические исследования гидродинамики при подводном взрыве точечного источника - page 2

Н.И. Сидняев
2
исходном состоянии и продуктами взрыва, имеющими высокие темпе-
ратуру и давление. Этот резкий, стремительно продвигающийся про-
цесс называют детонационной волной, которая движется во взрывча-
том веществе со скоростью, равной тысячам метров в секунду. Однако
химическая реакция может протекать и более медленно. В этом случае
ее развитие не сопровождается продвижением тепловой энергии и об-
разовавшееся давление оказывается достаточным для возникновения
взрывной реакции в прилегающих слоях взрывчатого вещества. Тогда
установившаяся стадия реакции достигается постепенно при отсут-
ствии отчетливой границы области ее развития. Этот процесс называ-
ется горением, хотя скорость его образования может быть достаточно
велика [3–6].
Два типа изменения состояния вещества — детонация и горение —
соответствуют двум основным группам боевых взрывчатых веществ:
бризантным веществам типа тротила (они детонируют при большом и
стремительном выделении теплоты и применяются в глубинных бом-
бах и боевых зарядных отделениях торпед для нанесения разрушений
морским объектам) и реактивным топливам типа пороха (при их горе-
нии происходит постепенное повышение давления и, как следует из их
названия, они используются для приведения в движение снарядов, ра-
кет, самолетов и т. д).
При исследовании явлений, возникающих в результате взрыва
под водой [7], процесс детонации взрывчатого вещества интересен
главным образом с точки зрения определения физических условий на
границе между взрывчатым веществом и водой, окружающей под-
водную часть морского комплекса. В результате взрыва исходная
масса взрывчатого вещества превращается в весьма горячую массу
газа, находящегося под колоссальным давлением (рис. 1).
Очевидно, что эти газы не могут не оказывать воздействия на
морские объекты. Если такой средой является вода, то необходимо
изучение тех изменений, которые происходят именно в воде в ре-
зультате воздействия особых сил или смещений, характерных для
процесса взрыва. Если вода рассматривается как однородная жид-
кость, в которой отсутствуют касательные напряжения, то изменение
объема среды будет зависеть от смещения его границ под действием
потока. Кроме того, изменение давления, действующего на опреде-
ленную массу жидкости, приводит к ее сжатию. Сжимаемость воды
означает, что давление, приложенное к определенному участку сре-
ды, будет передаваться другим ее точкам в виде волнового фронта,
обладающего конечной, но большой скоростью, а распространение
волны — вызывать местное движение воды и изменение давления.
Если давление достаточно мало, то скорость распространения волны
от него практически не зависит и равна ~1 494 м/с при температуре
морской воды 18 °С. Это наблюдается при распространении звука в
воде, однако изменения температуры и давления влияют на скорость
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,...21
Powered by FlippingBook