Механізм розповсюдження вибуху

Розповсюдження вибухового перетворення відбувається у формі швид-кого горіння або детонації.

· Види вибухових процесів.

Залежно від швидкості розповсюдження вибухової реакції розрізняють три види вибухових процесів:

Горіння – швидкість протікання вибухового процесу змінна і лежить в межах від доль сантиметра до декількох метрів в секунду; процес не супроводжується значним звуковим ефектом і помітною механічною дією; у обмеженому об’ємі він протікає енергійно, характеризується більш менш швидким наростанням тиску і здатністю газоподібних продуктів горіння проводити роботу метання (горіння є характерним видом вибухового пере-творення порохів);

Швидке горіння є пошаровим тепловим розповсюдженням вибухо-вого перетворення, швидкість якого не перевищує швидкість звуку в даній речовині.

Для швидкого горіння найбільш характерне розповсюдження газів, що утворилися, у бік найменшого опору і виробництво роботи метання.

Вибух – надзвичайно швидке перетворення речовини, що супровод-жується виділенням тепла і утворенням великої кількості сильно стислих газів, здатних виконати механічну роботу; швидкість протікання вибухового процесу змінна, вимірюється тисячами метрів в секунду; процес характер-ризується різким стрибком тиску в місці вибуху і ударом газів, що викликає дроблення і сильні деформації предметів на відносно невеликих відстанях;

Хімічні ВР є відносно нестійкими в термодинамічному сенсі система-ми, здатними під впливом зовнішніх дій до швидкого виділення великої кіль-кості енергії у вигляді тепла і утворення сильно нагрітих газів.

Вибух – хімічні перетворення ВР, що протікають в надзвичайно короткий проміжок часу.

Газоподібні продукти вибуху в перший момент займають об’єм заряду ВР, при цьому їх тиск досягає 15000–20000Мпа. Потім вони швидко розши-рюються, завдаючи при цьому удару і здійснюючи роботу по руйнуванню або струсу навколишнього середовища.

· Види вибуху.

Залежно від початкової енергії вибух може бути фізичний, хімічний або ядерний (термоядерний);

Фізичним вибухом називають миттєве перетворення речовини і руйну-вання середовища в результаті фізичного процесу, початковою енергією яко-го є енергія міжмолекулярних зв’язків речовини (теплова енергія, енергія пружного стиснення і ін.), наприклад:

– вибух газового балона із-за ослаблення стінок випадковим палевому, пошкодженням, корозією – енергія пружного стиснення приводить до мит-тєвого руйнування оболонки, в якій речовина знаходилася під тиском;

– вибух парового казана із-за миттєвого перетворення води на пару при сильному перегріві. Теплова енергія викликає миттєву зміну фізичного стану речовини - перехід з рідкого стану в газоподібний.

Хімічним вибухом (далі – вибух) називають надзвичайно швидку хімічну реакцію, що саморозповсюджується, початковою енергією якою є енергія внутрішньо-молекулярних зв’язків речовини. Хімічну реакцію, що супроводжується вибухом, прийнято називати вибуховим перетворенням.

Початковою енергією ядерного (термоядерного) вибуху є внутріядерна енергія, що звільняється при ланцюговій реакції ділення деяких важких атом-них ядер або злиття (синтезу) ядер атомів легких елементів з утворенням ядер важчих елементів.

· Детонація, швидкість детонації.

Детонацією називають розповсюдження вибухового перетворення під дією ударної хвилі, швидкість якої вища за швидкість звуку, постійна і максимальна для даної ВР. Вибухове перетворення виникає в результаті швидкого і різкого стиснення невеликої частини ВР. У місці стиснення ВР розігрівається, це викликає хімічну реакцію, що супроводжується виділенням великої кількості газів і тепла.

Під дією ударної хвилі сусідні шари стискаються і в них, у свою чергу, відбувається інтенсивна хімічна реакція перетворення ВР в газоподібні про-дукти з виділенням тепла. Продукти вибуху рухаються услід за ударною хви-лею. Завдяки постійному заповненню газоподібних продуктів швидкість ударної хвилі може бути постійною.

Максимальну і постійну для даної ВР швидкість розповсюдження ударної хвилі називають швидкістю детонації.

Швидкість детонації залежить від природи ВР, його щільності і фізич-ного стану, змісту домішок і наявності оболонки. Із зменшенням кількості інертних домішок і збільшенням щільності ВР швидкість детонації зростає. Значно збільшує швидкість детонації наявність оболонки, що перешкоджає газам, що утворилися вільно розширюватися, що підвищує тиск газів і сприяє детонаційному режиму. Із збільшенням щільності заряду швидкість детонації збільшується, у ВР, вживаних на практиці; вона лежить в межах 3000–10000 м/с.

Поиск по сайту: