юється від епіцентру з вертикальним фронтом. З моменту приходу фронту хвилі в деяку точку тиск різко підвищується до максимального значення, а потім убуває (до атмосферного і нижче).
Незважаючи на велику кількість досліджень, присвячених фізиці вибуху і газодинамічних процесів у повітрі, залишається маловивченим питання про стан середовища позаду фронту хвилі. Як правило, для практичних цілей необхідно знати параметри у фронті, які в багатьох випадках є визначальними з точки зору прогнозування наслідків аварії.
У літературі широко представлені два підходи до вивчення параметрів вибухових хвиль.
Перший з них заснований на математичному моделюванні фізичних процесів з використанням рівнянь стану і т.п. Такий підхід, будучи строго обґрунтованим, не завжди дає результати, що збігаються з реальними.
Другий підхід заснований на використанні емпіричних залежностей, які отримані при вивченні даних про реально мали місце підривних процесах. Однак емпіричні залежності, строго кажучи, мають вельми обмежене застосування і успішно використовуються лише у випадках, подібних до тих, для яких вони були розроблені. Для отримання достовірних результатів, безумовно, необхідно розумно поєднувати обидва ці підходи.
У роботі/1 /, автор якої є одним з основоположників вивчення вибухових процесів, переважно використовуються емпіричні залежності. Підкреслюється, що розрахунку дії хвилі необхідно мати уявлення про характер зміни процесів за її фронтом.
Для визначення значення надлишкового тиску у фронті ударної хвилі автор використовує емпіричну формулу (формула Садовського):
dP=0.084/R + 0.27/R2 + 0.7/R3, (1)
де dP - надлишковий тиск у фронті хвилі, МПа;
R - наведене відстань, м/кг0.33.
R=r/C0.33, (2)
де r - відстань від точки вибуху, м
С - тротиловий еквівалент, кг.
Дана формула, призначена насамперед для розрахунку наслідків вибухів конденсованих вибухових речовин, широко застосовується на прак-тику, хоча не завжди дає достовірні результати.
У міру віддалення від епіцентру вибуху в ударній хвилі спостерігається збільшення тривалості її фаз, тобто періодів стиснення і розрядження, оскільки фронт її рухається з більшою швидкістю, ніж швидкості більш глибоких шарів її. Ці шари, у свою чергу, рухаються зі швидкостями тим більшими, ніж більший тиск в них спостерігається. Це явище супроводжується збереженням просторових параметрів хвилі незмінними, тому збільшення часу дії фаз хвилі відбувається одночасно з падінням швидкості її розповсюдження.
Тривалість фази стиснення визначається за формулою/2 /:
t=C0.15? r0.33, (3)
де t - тривалість дії позитивного тиску, мс.
В інших джерелах/3 /, однак, показник ступеня в даній формулі є іншим (див. нижче формулу (27)).
Тут же/2/вказано, що при поширенні сферичної ударної хвилі в рух залучаються всі великі маси повітря, конкретні обсяги яких можуть бути визначені по залежностях, що приводиться в джерелі /1/.Ето явище істотно впливає на процеси як поширення ударної хвилі (у тому числі відображеної), так і на процеси масопереносу.
У джерелі/3/для оцінки надлишкового тиску у фронті хвилі використовуються різні методики розрахунку:
Норми пожежної безпеки (НПБ 107-97);
Загальні правила безпеки (ОПБВХП - 88);
Методика Держгіртехнагляду і т.п.
Для невеликих тротилових еквівалентів добре застосовна формула Держгіртехнагляду:
dP=113.4/R + 185.9/R2 + 9.02/R3 (4)
Закони зміни масової швидкості і щільності середовища в часі якісно аналогічні зміни тиску, широко застосовується поняття швидкісного напору/3 /:
Psk=0.5? r? v2, (5)
де Psk - швидкісний напір, кг/м? с2;
r - щільність повітря, кг/м3;
v - швидкість руху середовища, м/с.
Поняття швидкісного напору дозволяє застосовувати вищевказані формули для вирішення тих завдань, де потрібно вивчення різних процесів масопереносу.
Існує залежність, що зв'язує швидкісний напір з надлишковим тиском/3 /:
Psk=dP2/P0? [(k - 1)? 2? dP/P0 + 2? k], (6)
де P0 - первісне (атмосферний тиск), Па;
k - показник адіабати повітря.
У роботі/3/дані пере...
