Файл: Подводные и подземные взрывы сб. ст.pdf

и Уолкера [11] является выдающимся примером1) про­ гресса в работе в течение недавних лет. Подробное рас­ смотрение уравнения состояния продуктов ВВ, исследо­ вание расходящейся детонации и схлопыванмя пузыря для низких гидростатических давлений — в этом состоит главное отличие данного исследования от тех, которые предшествовали ему. Наши результаты отличаются в некоторых деталях (например, начальное давление в ударной волне в воде является более низким), од­ нако главные черты течения остаются такими же, какие были у Стернберга и Уолкера.

Мы выбрали для изучения сферический заряд тетри­ ла весом 0,55 фунт на различных глубинах, потому что эта взрывная система была изучена подробно экспери­ ментально и описана Коулом [12]. Давление Ч,—Ж. по уравнению состояния БКВ для тетрила с плотностью 1,70 г/см3 равно 251 кбар, а вычисленное максимальное давление в детонационной волне равно 200 кбар. Ре­

Рассчитанные зависимости давления и радиуса газового пузыря от времени для взрыва в воде сферического заряда радиусом 3,27 см при гидростатических давле­ ниях, равных 4660, 462, 74,6 и 9,91 бар показаны на рис. 3—10. На рис. 10 также дана экспериментальная)*

*) См. также стр. 121 настоящего сборника. — Прим, ред,

РАСЧЕТ ПОДВОДНОГО ВЗРЫВА С УЧЕТОМ СЖИМАЕМОСТИ 65

кривая изменения радиуса пузыря со временем, опубли­ кованная Коулом [12]. Оказалось, что результаты рас­ чета воспроизводят данные опыта. На рис. 11 представ­ лены расчетные и экспериментальные периоды пузыря как функции от глубины в воде, причем согласие между кривыми является удовлетворительным.

На рис. 12 и 13 даны графики, соответствующие на­ чальной стадии процесса для некоторых из рассмотрен­ ных случаев. Интересно отметить, что системы с более высокими гидростатическими давлениями имеют почти совпадающие графики давление— время с аналогич­ ными графиками для систем с более низкими гидроста­ тическими давлениями вплоть до моментов времени, ко­ гда давление на границе раздела между продуктами взрыва тетрила и водой падает почти до гидростатиче­ ского давления. Градиент давления за ударной волной в воде становится менее крутым в случае систем с более высокими гидростатическими давлениями, и по измене­ нию давления можно определить, когда будет охлопы­ ваться пузырь. При более низких гидростатических давлениях имеют место многократные отражения в про­ цессе расширения и сжатия пузыря, и зависимости дав­ ление— время, давление — расстояние становятся очень сложными.

Как отметили Притчетт [13] и др. [12], согласно про­ стой модели несжимаемой жидкости, можно сделать

3 Зак. 741

Р и с. 4. Радиус пузыря как функция времени для сферического заряда из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с давлением

4660 бар,

Рис. 6. Радиус пузыря как функция времени для сферического заряда из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с давле­ нием 462 бар.

Р и с. 7. Давление на фронте ударной волны в воде (/) и на по­ верхности раздела тетрил — вода (2) как функция времени для слу­

чая сферы из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с дав­ лением 74,6 бар.

Р и с . 8. Радиус пузыря как функция времени для сферического заряда из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с давле­ нием 74,6 бар.

Р u с. 9. Давление на фронте ударной волны в воде (/) и на по­ верхности раздела тетрил — вода (2) как функция времени для случая сферы из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с давлением 9,91 бар.

Рис. 10. Радиус пузыря как функция времени для сферического заряда из тетрила радиусом 3,27 см при взрыве в воде с давле­ нием 9,91 бар. Показаны также экспериментальные данные

Н — -)■

Рис. 11. Вычисленный (+ ) и экспериментальный (°) периоды как функция глубины воды.

Рис. 12. Давление на фронте ударной волны в воде {1) и на гра­

нице раздела тетрил — вода (2) как функция времени для ранних моментов времени.