Баротермическое действие взрыва: ударная волна и термическое поражение

Д.О. Морозов; К.Л.  Степанов

doi:10.18321/

Авторлар

Д.О. Морозов А.В. Лыков атындағы жылу және масса алмасу институты НАН Беларуси 220072 Минск, . П. Бровки к., 15
К.Л. Степанов А.В. Лыков атындағы жылу және масса алмасу институты НАН Беларуси 220072 Минск, . П. Бровки к., 15

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Кілт сөздер:

соққы толқыны, термиялық жарақат, нысана

Аңдатпа

Жарылғыш заттарың және әуе жанармай қосылыстарының жарылысымен қоса жүретін физикалық, гидродинамикалық және радиациялық процесстер қарастырылған. Жарылыстың гидродинамикасын және отты шар сәулеленуінің моделдеудің программалық құралдары, сипаттау әдістері жасалды. Жарылыс өнімдерінің және ауа күйінің қолданылатын кең диапазонда қолданылатын теңдеулері суреттелген. Көміртектердің детонация (жану) қарапайым өнімдерінің спектрлі оптикалық қасиеттері анықталған. Жарылыс процессінің кезеңдерін қамтитын кең ауқымды тәжірибелер жүргізілген. Олар ВВ детонациясымен байланысты жылу шығару, ауа екпінді толқынның таралуы мен құрылуы, сөнуі, отты шардың жылулық сәулелену процесстерін қамтиды. Жарылыстың жақын зонасында бір өлшемді гидродинамикалық және жылу процесстерін модельдеу үшін программалық кодтар жасалған. Жарылыстың, оның температурадан және геометриялық мінездемелерден өнімдермен бос емес облыстан жылулық ағынның тығыздықтар тәуелділіктері анақталды. Жарылыстың ошақтың жанында әр түрлі бағытта нысаналарда жылулық жүктемелердің таралуы алынды. Программалық құралдардың дамуы жарылыстарды бағалау және табиғи және техногенді сипаттағы төтенше жағдайлардың қаупін төмендетуге негіз болып табылады. Жасалған модельдер жарылыс энергиясының кең диапазонында және қоршаған орта шарттарында жұмыс істеу мүмкіндіктерін көрсетті.

Әдебиеттер тізімі

(1) Физика взрыва / под ред. Л. П. Орленко. В 2 т. М.: Физматлит, 2004.

(2) Взрывные явления. Оценка и последствия: в 2 т. М.: Мир, 1987.

(3) Гельфанд Б. Е., Сильников М. В. Фугасные эффекты взрывов. СПб.: Полигон, 2004. 415 с.

(4) Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1977. 443 с.

(5) Коробейников В. П. Задачи теории точечного взрыва // Труды Математического института им. В. А. Стеклова. 1973. Т. 119. С. 3–278.

(6) Alhussan K., Stepanov K. L., Stankevich Y. A., Smetannikov A. S., Zhdanok S. A. Hydrodynamics of the initial phase of explosion // Int. J. Heat Mass Transfer. 2011. Vol. 54, Iss. 7–8. P. 1627–1640.

(7) Stepanov K. L., Stankevich Y. A., Smetannikov A. S. Hydrodynamics of explosion: models and software for modeling explosions and estimation of their consequences // Shock Waves. 2012. Vol. 22, No. 6. P. 557–566.

(8) Морозов Д. О., Степанов К. Л. Параметры ударных волн при взрывах топливно-воздушных смесей и конденсированных взрывчатых веществ // Вестник Командно-инженерного института МЧС РБ. 2011. № 2 (13). С. 62–69.

(9) Морозов Д. О., Сметанников А. С., Степанов К. Л. Моделирование динамики взрыва в воздухе: влияние стадии детонации на характеристики течения и параметры ударной волны // Препринт ИТМО НАН Беларуси. 2013. № 3. 31 с.

(10) Мейдер Ч. Численное моделирование детонации. М.: Мир, 1985. 384 с.

(11) Самарский А. А., Попов Ю. П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Наука, 1980. 350 с.

(12) Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. М.: Мир, 1972. 418 с.

(13) Станкевич Ю. А., Степанов К. Л., Зенькевич С. М. Математическое моделирование задач динамики излучающего газа на суперкомпьютерах // Труды междунар. конф. «Суперкомпьютерные системы и их применение». Минск: ОИПИ НАН Беларуси, 2004. С. 181–186.

(14) Степанов К. Л., Станкевич Ю. А. Закономерности взрывных явлений: динамика взрыва и его действие на человека и объекты инфраструктуры // Вестник Командно-инженерного института МЧС РБ. 2009. № 1. С. 53–62.

(15) Stepanov K. L., Stankevich Y. A., Smetannikov A. S. Hydrodynamics of explosion: models and software for modeling explosions and estimation of their consequences // Shock Waves. 2012. Vol. 22, No. 6. P. 557–566.

(16) Садовский М. А. Механическое действие воздушных ударных волн по данным экспериментальных исследований // Механическое действие взрыва. М.: УД МИД РФ, 1994. С. 71–102.

(17) Гельфанд Б. Е., Сильников М. В. Баротермическое действие взрывов. СПб.: Астерион, 2006. 657 с.

(18) URL: http://spechot.iao.ru

(19) URL: http://spectra.iao.ru

(20) Rothman L. S., Gordon I. E., Barbe A., et al. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2009. Vol. 110. P. 533–572.

(21) Степанов К. Л., Станиц Л. К., Станкевич Ю. А. Моделирование теплового излучения взрыва // Инженерно-физический журнал. 2011. Т. 84, № 1. С. 168–193.

(22) Шебеко Ю. Н., Навценя В. Ю. и др. Расчёт основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов. М.: ВНИИПО, 2002.

(23) Степанов К. Л., Станиц Л. К., Станкевич Ю. А. Моделирование теплового излучения взрыва: оценки риска термического поражения людей и возникновения пожаров. Препринт ИТМО НАН Беларуси. 2010. № 1. 48 с.

(24) Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением. М.: Мир, 1975.

(25) Howell J. R. A Catalog of Radiation Heat Transfer Configuration Factors. URL: http://www.me.utexas.edu/~howell/index.html

(26) Нормы пожарной безопасности МЧС Российской Федерации «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» НПБ 105-03. URL: http://www.0-1.ru/law/showdoc.asp?dp=npb105-03