Динамика ударно-волновых процессов при взрыве в газожидкостных средах

• Автор: Паламарчук, Борис Иванович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 381 с. : ил.

ГЛАВА 1. УДАРНЫЕ ВОЛНЫ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ ВЗРЫВОМ И МЕТОДЫ ИХ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
1.1. Ударные волны в процессах металлообработки взрывом. Проблемы обеспечения безопасности взрывных технологий при их внедрении

1.1.1. Подводная резка взрывом

1.1.2. Проблемы локализации действия наземных взрывов

1.2. Математические методы описания ударно-волновых процессов

1.2.1. Ударные волны как физическое явление

1.2.2. Аналитические модели ударных волн

1.3. Феноменологические модели описания ударно-волновых процессов в газожидкостных средах

1.3.1. Определяющие уравнения

1.3.2. Сильная стадия взрыва в двухфазной среде

1.3.3. Аналогия движения газа и смеси

1.3.4. Методологические аспекты принципов самоорганизации и частичной упорядоченности в необратимых процессах к описанию ударных волн
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УДАРНО-ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СРЕДАХ
2.1. Ударные адиабаты газожидкостных сред
2.2. Отражение ударных волн от жесткой стенки
2.3. Решение задачи сильного взрыва с использованием рМ-инвариантов
2.4. Детонационные процессы в двухфазных дисперсных средах

2.5. Влияние объемной доли конденсированной фазы на параметры гетерогенной детонации в дисперсных средах..
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ОТРАЖЕНИЯ УДАРНЫХ ВОЛН В ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СРЕДАХ
3.1. Методы, оборудование и аппаратура для исследования ударных волн в газожидкостных средах
3.1.1. Ударные трубы и взрывные камеры
3.1.2. Методика и схемы регистрации
3.1.3. Датчики для измерения давления и их калибровка
3.1.4. Аппаратура для обработки и анализа экспериментальных данных
3.1.5. Измерительно-вычислительный комплекс для обработки данных численных и натурных экспериментов
3.2. Структура и параметры плоских ударных волн в газожидкостных средах
3.2.1. Затухание плоских нестационарных волн в пене...
ГЛАВА 4. УДАРНЫЕ ВОЛНЫ ПРИ ВЗРЫВЕ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВВ
В ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СРЕДАХ
4.1. Постановка задачи численного моделирования
4.2. Экспериментальные исследования ударных волн в пузырьковых средах и сравнение их параметров с аналитическим и численным расчетом
4.3. Экспериментальные исследования ударных волн в пенах и сравнение их параметров с аналитическим и численным расчетом
4.4. Параметры и структура УВ в воздухе после прохождения газосодержащих демпфирующих оболочек
4.5. Исследование эффективности гашения ударных волн газосодержащими средами при взрыве УКЗ под водой
4.6. Сопоставительный анализ локализации побочного
действия взрыва двухфазными газосодержащими средами,
критерии подобия
ГЛАВА 5. ВОЗДЕЙСТВИЕ УДАРНЫХ ВОЛН НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ И КОНСТРУКЦИИ
5.1. Критерии поражения конструкций и биологических объектов ударными волнами
5.2. Зависимость величины безопасного расстояния от
энергии взрыва и геометрии заряда
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ ВЗРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
6.1. Методы и средства гашения воздушных ударных волн
при взрывных работах на крупногабаритных резервуарах
6.2. Разработка защитных устройств для обеспечения экологической чистоты подводной резки взрывом
6.3. Экспериментальные исследования эволюции ударных волн при взрыве зарядов в защитном исполнении
6.4. Испытания разработанных активных и пассивных средств защиты ихтиофауны при резке взрывом морских стационарных платформ
6.5. Обеспечение безопасности и экологической чистоты
взрывных технологий
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
областей течения перед и за фронтом с сильно различающими значениями газодинамических параметров. Для слабых волн такое различие не значительно и описание УВ возможно в модели Навье-Стокса.
Можно получить оценки области применимости континуального подхода для описания структуры УВ, используя точное аналитическое решение для плоской стационарной УВ. Из аналитического решения (1.4), описывающего профиль газодинамических параметров в ударном слое, следует:
Ширина фронта не может быть меньше длины свободного пробега, т.е. 8>Х - граница континуального описания. Граничное значение параметра М получается из уравнения:
М2-М-1<0,
т.е. , (1.9)
М<4^1 = 1
где Phi - предел последовательности ряда Фибоначчи, являющийся системным инвариантом структурообразования в необратимых процессах различной природы. В работе [92] Phi рассматривается в качестве универсальной постоянной, отображающей переход к хаотическому движению. В частности, в методе Грина [92] число Phi определяет наиболее устойчивую инвариантную кривую, разрушение которой приводит к возникновению глобального хаоса.
Полученная оценка близка к экспериментальным значениям, при которых отмечается значительное расхождение между экспериментальными и навье-стоксовыми значениями [89-91],