Значения показателя адиабаты некоторых газов

Газ, среда	γ=СP/СV	Газ, среда	γ=СP/СV
Воздух, водород, оксид углерода, азот, кислород	1,4	Ацетилен	1,24
Метан, углекислый газ	1,3	Хлор	1,36
Пары воды	1,135	Сернистый газ	1,29
Аргон, гелий	1,67	Сероводород	1,34

Примечание. Показатель адиабаты – это отношение теплоемкости при постоянном давлении (С_P) к теплоемкости при постоянном объеме (С_V).

2. Определяем (с учетом соотношения Е_уд.в=0,6Е) массу эквивалентного заряда G, кг:

, (11)

где - теплота взрыва тротила, =4,52∙10⁶ Дж/кг.

3. Избыточное давление во фронте ударной волны на расстоянии R определяется по формуле М.А. Садовского

, (12)

где ∆Р_ф - избыточное давление, кПа; R - расстояние от центра взрыва до объекта, м.

4. Сравнивая полученные значения ∆Р_ф с табличными (табл. 1, Прил. Б), находим поражающее действие ударной волны.

5. Расчет поля осколков по следующим формулам:

, , (13)

где V – скорость разлета осколков, м/с.

Скорость разлета осколков найдем из формулы

= 0,2∙Е, (14)

где М₀ – масса резервуара, кг.

Если резервуар имеет цилиндрическую форму, то его масса будет равна

, (15)

Если форму шара, то

, (16)

где  - плотность железа (металла), =7,8 г/см³;  - толщина оболочки, см; r и r₁ – внешний и внутренний радиусы резервуара, см; h - длина цилиндрического резервуара, см (см. рис.2).

L_max имеет завышенное значение, так как это расчет полета осколков в безвоздушном пространстве. Поэтому дальность полета осколков ограничивается соотношением

L_maxL_x. (17)

Если условие (17) выполняется, то за дальность разлета осколков принимаем L_max, если нет – то принимаем L_x.

Рис. 2. Схема сечений цилиндрического и шарового резервуаров

для расчета их объёмов

6. Делаем вывод.

Задача 2

Определить степень разрушения населенного пункта и поражения людей при взрыве парового котла на котельной. Котельная располагается на расстоянии 100+3n, м от жилой застройки. Объем котла V = (300+n) м³, Р_г = 2500000 Па, размеры котла: h = (15+0,2n) м, r = (3,0+0,2n) м, δ = (2+0,005n) см.

(n – порядковый номер по журналу).

Пример расчета

Определить степень разрушения деревянных, многоэтажных кирпичных зданий и поражение людей на R = 100 м при взрыве варочного котла на целлюлозно-бумажном комбинате V = 320 м³, P_г=22·10⁵ Па, Р₀ = 10⁵ Па,  = 7,8 г/см³, размеры котла h = 11,3 м, r = 3 м,  = 2 см,  = 1,135.

Решение:

1. По формуле (10) определим энергию взрыва:

2. По формуле (11) рассчитаем массу эквивалентного заряда:

3. Вычислим избыточное давление во фронте ударной волны на расстоянии R=100 м (формула 12)

кПа.

4. Сравнив полученное значение ΔР_ф с табличным (табл.1, прил. Б) делаем вывод, что при ΔР_ф = 7,4 кПа деревянные дома получают слабые разрушения, люди на открытой местности в безопасности.

5. По формуле (13) определим дальность разлета осколков

м,

масса цилиндрического резервуара (формула 15):

кг.

Исходя из выражения (14) найдем скорость разлета осколков

м²/с²,

L_max= м (в безвоздушном пространстве).

6. Вывод: так как условие (17) не выполняется, то за окончательное значение дальности полета осколков выбираем радиус L_x=1428 м.