Condițiile Rankine-Hugoniot fac posibilă obținerea presiunii și densității în spatele frontului undei de șoc, în funcție de datele inițiale (intensitatea undelor de șoc și presiunea și densitatea din fața lor):
,
h este entalpia gazului.
1. Această dependență se numește adiabat ((din partea greacă adiáBatos - .. impracticabile) linia care reprezintă diagrama oricărui proces adiabatic echilibru termodinamic (adică procesul are loc fără schimb de căldură cu mediul) Hugoniot sau adiabatic șoc (figura 1) ..
Fixând pe adiabat punctul corespunzător starii inițiale înainte de undă de șoc, obținem toate stările posibile în spatele unui val de o anumită intensitate. Stările din spatele salturilor de compresie corespund punctelor adiabatice situate în partea stângă a punctului inițial ales, în spatele șarjelor de rărire spre dreapta.
O analiză a lui Hugoniot adiabat arată că presiunea, temperatura și viteza gazului după trecerea șocului de comprimare cresc fără a se lega cu creșterea intensității saltului. În același timp, densitatea crește doar de un număr limitat de ori, indiferent cât de mare este intensitatea saltului. Cantitate, creșterea densității depinde de proprietățile moleculare ale mediului, de aer, creșterea maximă este de 6 ori. Atunci când amplitudinea undei de șoc scade, ea degenerează într-un semnal slab (sunet). [4]
Impactul undelor de șoc asupra oamenilor, clădirilor, structurilor
În cazul unui val de șoc, oamenii, clădirile, structurile pot fi sub influența directă sau indirectă a unui val de șoc. Impactul direct al valului de șoc asupra unei persoane este traumatizant și, atunci când este expus la clădiri, structuri - o natură distructivă.
Impactul direct al unui val de șoc asupra unei persoane duce la consecințe traumatice, a căror severitate depinde de mărimea presiunii din fața undei de șoc. Toate leziunile sunt împărțite în funcție de severitate, în lumină, mediu, greu și extrem de greu.
Persoanele aflate în poziția deschis afișează leziuni ușoare cu presiune excesivă în fața valului de șoc de 20-40 kPa. În acest caz, o persoană poate suferi răni minore: vânătăi, dislocări ale membrelor, leziuni temporare ale auzului, comoție ușoară.
Persoana medie obtine leziuni la o presiune de 40-60 kPa, care se caracterizeaza prin contuzii grave, afectarea auzului, sangerarea nasului si urechilor, dislocatii, fracturi ale extremitatilor.
Accidentele severe au loc la o presiune de 60-100 kPa și se caracterizează prin contuzii severe, fracturi semnificative ale extremităților, sângerări severe din nas și urechi.
Rănile extrem de grave primesc persoane la presiune în exces mai mare de 100 kPa și astfel de răniri, de regulă, se termină cu un rezultat letal.
Efectul direct al suprapresiunii în partea din față a undelor de șoc și capul de viteză asupra clădirilor, structurilor etc. conduce la distrugerea lor parțială sau completă. Distrugerea clădirilor, a structurilor în funcție de mărimea presiunii poate fi slabă, medie, puternică și completă.
Gradul de distrugere a complexelor de producție în funcție de presiunea în exces poate fi estimat după cum urmează:
1. Pentru o clădire industrială cu metal sau cadru de beton: la o presiune de 50 .60kPa - puternic .50kPa 40 - medie 20 .40kPa - slab;
2. Pentru o clădire cu mai multe etaje din cărămidă cu vitraj: la o suprapresiune de 20 .30 kPa - puternică, 10. 20 kPa - medie, 8 10 kPa - slabă;
3. Pentru o cărămidă de o clădire cu două etaje cu geam: la o presiune excesivă de 25. 35kPa - puternic, 15. 25kPa - medie, 8 .15kPa - slab;
4. Pentru rafturile de instrumente: la o suprapresiune de 50.70kPa - puternică, 30.50kPa - medie, 10.30kPa - slabă;
5. Pentru dispozitive de antenă: la o suprapresiune de 40kPa - puternic, 20 .40kPa - medie, 10.20kp - slab;
6. Pentru antrepozitele deschise cu suprapunere de beton armat: la presiune în exces de 200 kPa - puternic.
Impactul indirect al valului de șoc apare datorită acțiunii asupra oamenilor, clădirilor, structurilor și altor obiecte de resturi (clădiri, structuri, arbori care se încadrează etc.) care apar ca urmare a acțiunii unui val de șoc direct.
Pentru a reduce efectul dăunător al undelor de șoc, este necesar să se respecte cerințele codurilor de construcție și în timpul construcției, pentru a se evita abaterile de la proiect în direcția deteriorării caracteristicilor de rezistență pentru a reduce costurile de construcție.
Sub influența unui val de șoc, focare de distrugere, distrugere, ale căror dimensiuni depind de puterea și tipul exploziei, terenul (Figura 2)
Limita de focalizare a leziunii pe un teren plat este limitată condițional la o rază cu o presiune în exces în frontul șocului de 10 kPa (0,1 kgf / cm). [5]
Mijloace și metode de protecție împotriva undelor de șoc
Personalul posturilor de luptă închise (pe exemplul navei) este protejat de impactul capului de mare viteză al undelor de șoc prin însăși proiectarea navei. Când se află în posturi de luptă deschise, pentru a reduce impactul undelor de șoc, personalul trebuie să se afle pe punte, ascunzându-se în spatele unui triple, turn sau altă parte materială.
În condiții de coastă, pentru a se proteja împotriva unui val de șoc, trebuie folosite șanțuri, șanțuri, tranșee și adăposturi naturale, iar în absența lor ar trebui să stea pe pământ cu picioarele la explozie. În această situație, suprafața corpului care se confruntă cu o undă de șoc directă este redusă de mai multe ori și, ca urmare, efectul capului de viteză este redus.
Parametrii undelor de șoc sunt afectați în mod semnificativ de teren, de păduri și de vegetație. Pe pante cu care se confruntă o explozie cu o pantă mai mare de 10 °, presiunea crește: cu cât panta este mai abruptă, cu atât este mai mare presiunea. Pe pantele inversate ale dealurilor există un fenomen invers. În golurile, tranșele și alte structuri de tip pământ, situate perpendicular pe direcția propagării undelor de șoc, acțiunea de aruncare este mult mai mică decât în zona deschisă. Presiunea din valul de șoc din interiorul pădurii este mai mare, iar acțiunea de aruncare este mai mică decât în zona deschisă. Acest lucru se explică prin rezistența copacilor la masele de aer care se mișcă la viteză mare în spatele frontului undei de șoc.
Personalul adăpost în spatele dealuri și coline, ravenele, depresionare și păduri tinere, utilizarea de fortificații, tancuri, vehicule de lupta a infanteriei, transportoare blindate și alte vehicule militare reduce gradul de distrugere prin unda de șoc. Astfel, personalul din tranșee deschise este afectat de unda de șoc la distanțe de 1,5 ori mai puțin decât terenul fiind deschis. Armamentul, echipamentul și alte bunuri materiale din impactul undelor de șocuri pot fi deteriorate sau distruse complet. Prin urmare, pentru a le proteja necesitatea de a utiliza neregularitățile terenului natural (dealuri, falduri și așa mai departe. P.) și adăpost.
Du-te la numărul paginii:
1 2 3
Articole similare
-
Natura impactului valurilor de șoc asupra oamenilor și animalelor
-
Nucleul exploziilor nucleare, zone de distrugere, impact asupra oamenilor și structurilor,
-
Bolile ecologice cu privire la expunerea la mercur a animalelor și a oamenilor - lucrări de control
Trimiteți-le prietenilor: