Динамика взрывных явлений при расширении газовых и двухфазных сред

• Автор: Медведев, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 298 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УДАРНЫХ ВОЛН ПРИ РАЗРЫВЕ СОСУДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

§ 1Л Ударные волны при разлете газонаполненных сосудов

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1.1 Экспериментальные установки и методы

1.1.2 Методики расчета

§ 1.2 Моделирование взрывных волн на ударной трубе

§ 1.3 Моделирование сферических ударных волн

1.3.1 Коническая ударная труба

1.3.2 Генератор сферических ударных волн

§ 1.4 Представление параметров сферических ударных волн
в универсальных безразмерных координатах
§ 1.5 Методика приближенного расчета параметров сферических
ударных волн
1.5.1 Амплитуда ударной волны
1.5.2 Профиль давления ударной волны
§ 1.6 Выводы
ГЛАВА 2 УДАРНЫЕ ВОЛНЫ ПРИ РАЗЛЕТЕ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД
ГАЗ - ТВЁРДЫЕ ЧАСТИЦЫ
§ 2.1 Газодинамические явления при внезапном расширении
двухфазных систем газ - твердые частицы
§ 2.2 Волны разрежения в насыпных средах
§ 2.3 Исследование параметров плоских ударных волн
2.3.1 Амплитудные и импульсные характеристики
2.3.2 Ударные волны при разлете стратифицированной системы газ - насыпная среда

§ 2.4 Ударные волны при сферическом разлете сжатой
двухфазной среды насыпной плотности
2.4.1 Моделирование разлета запыленной среды на генераторе сферических ударных волн
2.4.2 Моделирование разлета сжатой среды насыпной плотности на установке коническая ударная труба
§ 2.5 Приближенный расчет параметров сферических ударных

§ 2.6 Формирование облака пылевзвеси при взаимодействии
волны разрежения со слоем сыпучего материала
§ 2.7 Параметры ударных волн, формирующихся при разлете
объема горящей пылевзвеси
2.7.1 Экспериментальная установка и методика измерений
2.7.2 Сгорание пылевзвесей в замкнутом объеме
2.7.3 Измерение параметров ударных волн при плоском
разлете объема горящей пылевзвеси
§ 2.8 Выводы
ГЛАВА 3 УДАРНЫЕ ВОЛНЫ ПРИ РАЗЛЕТЕ СИСТЕМ ЖИДКОСТЬ -НАСЫЩЕННЫЙ ПАР
§3.1 Физические взрывы при внезапном расширении
парожидкостных систем
§ 3.2 Параметры плоских ударных волн при разлете систем
жидкость - насыщенный пар
3.2.1 Экспериментальная установка и методика измерений
3.2.2 Ударные волны при разлете объема насыщенного
пара воды
3.2.3 Ударные волны при внезапном расширении объема перегретой по отношению к внешним условиям
жидкости
3.2.4 Импульсные характеристики плоских ударных волн

§3.3 Ударные волны при сферическом разлете систем
жидкость - насыщенный пар
3.3.1 Моделирование разлета перегретой жидкости на конической ударной трубе
3.3.2 Представление параметров сферических ударных волн
в универсальных безразмерных координатах
§ 3.4 Приближенный расчет параметров ударных волн при
РАЗЛЕТЕ ОБЪЕМА ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ
§3.5 Выводы
ГЛАВА 4 УДАРНЫЕ ВОЛНЫ И ДЕТОНЦИЯ ПРИ СБРОСЕ ДАВЛЕНИЯ
ГАЗОВОГО ВЗРЫВА
§ 4.1 Газодинамические эффекты при истечении сгорающих
ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
§ 4.2 Инициирование взрывных режимов путем интенсификации процесса сгорания при
воздействии волн разрежения и сжатия
4.2.1 Экспериментальная установка и методика измерений
4.2.2 Газодинамические эффекты при истечении сгорающей газовой смеси из объемов с различной степенью загроможденное
4.2.3 Возбуждение ударных волн при воздействии импульса разрежения на сгорающую газовую смесь
§ 4.3 Возбуждение взрывных режимов при сбросе давления
газового взрыва через газоотводящие магистрали
4.3.1 Экспериментальная установка и методика измерений
4.3.2 Динамика изменения давления внутри и вне разгружаемого реакционного объема
§ 4.4 Детальное исследование процесса инициирования
детонационных режимов

1.3.2 Генератор сферических ударных волн
Для сравнения различных способов лабораторного моделирования сферических ударных волн от неидеальных источников в дополнение к конической ударной трубе разработана установка, предназначенная для исследования поля давления при разрушении полусферической оболочки.
Принцип действия установки основан на известном в практике применения ударных труб свойстве мембраны из упругопластического материала, отделяющей КВД от КНД, выгибаться под действием перепада давлений. Общий вид и схема установки представлены на рис. 1.6. Предварительно плоская мембрана 1 (рис.І.бв) диаметром 108 мм из отожженной медной фольги защемляется по контуру в устройстве 2, аналогичному по конструкции мембранному узлу лабораторной ударной трубы и закрепленному на станине 3. Под действием избыточного давления газа, поступающего в мембранный узел по магистрали 4, мембрана выгибается до сегментальной формы, близкой к полусфере (коэффициент несферичности 0,7). После разрыва мембраны формируется ударная волна, параметры которой определяются с помощью пьезодатчиков 5,6, вмонтированных в плоскость станины. Датчик 7 регистрирует профиль в волне разрежения, распространяющейся внутрь разлетающегося объема. В отдельных опытах осуществлялась визуализация процесса разлета с помощью кинокамеры ФК-1М 8, работающей в режиме покадровой съемки с частотой 104 кадров в секунду и лампы подсветки 9. Длительность светового импульса вспышки, собранной на основе фотолампы ИФБ-300, составляла около 6 мс. Съемка производилась в отраженном свете. Регистрация профилей давления осуществлялась с помощью осциллографов С9-17 10.
На рис. 1.7 приведена осциллограмма записи давления при разлете азота. Запись произведена датчиком, расположенным на расстоянии = 162 мм от центра мембранного узла. Следует отметить качественное подобие