ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв фронта ударной волны от границы огненного шара из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " На этом мы закончим описание, заимствованное из книги [И]. [c.479] До тех пор пока не произошел отрыв фронта ударной волны от границы светящегося тела и последняя просто совпадает с фронтом ударной волны, закон распространения огненного шара очень хорошо описывается формулой Н /5, которая следует из решения задачи о сильном взрыве, рассмотренной в 25 гл. I. К моменту отрыва температура на фронте ударной волны равна примерно 2000° К, что соответствует давлению рф я 50 атм. Это давление намного выше атмосферного, т. е. исходные предположения, лежащие в основе решения (рф ро) выполняются. [c.479] Сравнение теоретического закона В с экспериментальными данными сделано в книге Л. И. Седова [13]. [c.479] Здесь а = 1 , где 1о — коэффициент в формуле (1.110). [c.479] При плотности воздуха Qo = 1,25-10- г/см величина аЕ получается равной 8,45-10 эрг. Зависимость коэффициента а от показателя адиабаты V приводится в книге Л. И. Седова [13]. [c.479] Если положить 7 = 1,4, как это сделал Л. И. Седов, получается а — 1,175 ж Е = 7,19-10 эрг. В действительности эффективный показатель адиабаты несколько меньше, так как при высоких температурах воздух сильно диссоциирован и ионизован коэффициент а при этом меньше и энергия взрыва оказывается большей. Так, например, если взять у = 1,32, получается а = 0,88 и = 9,6-10 эрг. [c.479] Посмотрим, какова природа свечения огненного шара при температурах за фронтом ударной волны порядка нескольких тысяч градусов, и выясним причины явлений отрыва фронта ударной волны от границы светящегося тела и минимума яркости огненного шара. Эти вопросы были рассмотрены в работах одного из авторов [14, 15]. [c.479] Известно, что за фронтом ударной волны сильного взрыва температура возрастает от фронта к центру (см. 25 гл. I). Если рассматривать ту стадию взрыва, когда температура на фронте равна нескольким тысячам градусов, то при номинальной энергии взрыва Е = 10 эрг (соответствующей примерно 20 ООО т тротила) взрывная волна охватывает шар радиусом порядка сотни метров, и температура за фронтом заметно возрастает при удалении от фронта к центру на расстояние порядка метров. [c.480] В этой стадии лучистое прогревание воздуха перед ударным разрывом и экранировка поверхности фронта, рассмотренные в 1 и 3, пренебрежимо малы. Поскольку толщина релаксационного слоя во фронте ударной волны, где устанавливаются равновесные значения диссоциации и ионизации, гораздо меньше пробега квантов, можно утверждать, что до тех пор, пока длина пробега квантов меньше величины порядка метра, за фронтом ударной волны простирается оптически толстая область с почти постоянной температурой, и фронт излучает как абсолютно черное тело. [c.480] Яркостная температура огненного шара, измеренная по видимому излучению, не отличается при этом от температуры фронта ударной волны. Положение меняется, когда амплитуда ударной волны падает настолько, что поглощение за фронтом становится слабым и длина пробега света сравнивается с характерным масштабом, на котором заметно меняется температура за фронтом, т. е. становится порядка и больше метра. [c.480] Однако прежде чем рассматривать отклонение яркостной температуры от температуры фронта, что будет сделано в следующем параграфе, выясним, когда воздух, захватываемый ударной волной, перестает светиться. [c.480] Внутренний Круг О.Ш. — граница светящегося тела, огненного шара внешний Ф,У.В.— фронт ударной волны. [c.481] Таким образом, в слоях воздуха, нагретых фронтом ударной волны до температуры ниже 2000° К, двуокись азота, единственный поглощающий агент, уже никогда не образуется эти слои совершенно прозрачны для видимого света и сами не светятся. [c.481] В момент времени, когда температура hi. фронте Тф меньше 2000° К, скажем, когда Тф = 1000° К, издалека будет виден светящийся диск, радиус которого меньше радиуса фронта ударной волны. Горизонтальное сечение взрыв-Рис. 9.9. Схема свечения ной волны изображено на рис. 9.9. Лучи типа В огненного шара после от-нересекают слои воздуха, нагретые ударной волной до температуры, меньшей 2000° К, и потому несветящиеся. [c.481] Вернуться к основной статье