Расчет параметров взрыва

Расчет мощности взрыва

Для расчета мощности во всем мире принято использовать так называемый закон кубического корня, который выведен экспериментально. Этот закон выражает зависимость некоего коофициента разрушения (K) от расстояния до эпицентра взрыва (R), теплоты разложения взрывчатого вещества (Q) и массы взорвавшегося вещества. Численно он выражается следующим образом:

K = (R * ( 1 +  ( 7 * 1000 ) ^ 2) ^ 0.0625) / ((0.4 * M * Q * 4.52) / (0.9 * 4520)) ^ 0.3333333

где ^ - обозначает степень (например 2 ^ 3 = 8)

Оценка разрушений построек основываетя на извесном уровне разрушений при определенном К, (если К меньше отрицателен то он считается равным нулю) ниже приведена таблица этих значений:

Для оценки воздействия взрыва на людей, подвергшихся воздействию взрывной волны   определяют избыточное давление фронта взрывной волны на основе коофицента К по следующей зависимости:

P = -5.5 * (K - 100) + 32.5

где P в килопаскалях

Ниже приведена таблица в которой представлена зависимость повреждений полученных людьми в результате воздействия избыточного давления P (если P отрицателен , то его считают равным нулю) :

Рассчет газовыделения

В начале рассчета необходимо определить уравнение разложения взрывчатого вещества. В нашем случае разложение описывается следующим уравнением:

2N₂O₅ (тв.) = 4NO₂ (г.) + O₂

Из уравнения видно, что при разложении 1 моля нитрата нитроила выделяется 2.5 моля газообразных продуктов. Исходя из закона Авогадро можно вычислить объем выделившихся газообразных продуктов. Он равен произведению числа моль газов на молярный объем (22.4 л/моль): Vг = Vm * N = 22.4 * 2.5 = 56 л. Следовательно при разложении одного моля нитрата нитроила выделяется 56л газообразных продуктов. Но при ведении расчетов пользуются количеством газообразных продуктов в расчете на 1 грамм вещества. Для определения этой величины необходимо определить молярную массу нитрата нитроила: Mr = 2 * Ar(N) + 5 * Ar(O) = 2 * 14 + 5 * 16 = 108 г/моль. Для расчета нужной величины используем следующую пропорцию: Mr : N = 1 : N1г (где N1г - необходимая нам величина). Следовательно: 108 : 56 = 1 : N1г , отсюда N1г = 0.0231 моль/г. Для дальнейших расчетов нам так - же потребуется величина средней массы этих газов, она равна среднему арифметическому молекулярных масс газов, соответственно умноженных на стереохимические коофиценты в правой части уравнения разложения. В нашем случае: Mср = (2 * Mr(NO₂) + 2 Ar(O)) / 2 = 62 г/моль. 

Рассчет теплоты разложения

Для расчета теплоты разложения ВВ надо знать теплоты образования всех веществ, присутствующих в уравнении разложения (их можно найти в справочнике по химии). В нашем случае необходимые нам величины: Hобр (N₂O₅) = 13.5 кДж/моль ; Нобр (NO₂) = 34.2 кДж/моль ; Нобр (O₂) = 0 кДж/моль. Теплота разложения есть ни что иное как тепловой эффект реакции разложения. Эта величина, согласно закону Гесса равна сумме теплот образования продуктов разложения за вычетом суммы теплоты образования исходного вещества (все величины необходимо помножать на стереохимические коофиценты в реакции разложения). В нашем случае:

Нвзыва = (2 * Нобр (NO₂) + 1/2 * Нобр (O₂)) - Hобр (N₂O₅) = (2 * 34.2 + 0) - (13.5) = 59.4 кДж/моль

59.4 кДж/моль = 14.187 ккал/моль (1ккал = 4.1868 Дж). Отнесем полученную величину к одному грамму вещества: 108 : 14.187 = 1 : Н1г , следовательно H1г = 0.1313 ккал/г = 131.3 кал/г.

Расчет коофицента Fi, скорости детонации и давления детонации

Взрывной коофицент Fi, необходимый для расчета скорости детонации и давления взрыва может быть рассчитан по формуле: Fi = N1г * (Mср)^1/2 * (Н1г)^1/2 .
В нашем случае: Fi = 0.0231 * 7.874 * 11.458 = 2,084201736

Скорость детонации может быть посчитана по уравнению: D² = 1.02 * Fi (1 + 1.30 * ROo)² (где ROo - плотность взрывчатого вещества (г/см³), а D - cкорость детонации (км/c)). Плотность нитрата нитроила 2.05 г/см³.

В нашем случае: D = (1.02 * 2,084201736 * (1 + 1.3 * 2.05)² )^1/2 = 5.343 км/с = 5340 м/с.

Давление детонации считается по уравнению: Pдет = 15.58 * Fi * (R0o)²
В нашем случае имеем: Pдет = 15.58 * 2,084201736 * (2.05)² = 136,463 кбар = 13646,3 МПа

Следует отметить что при помощи этих расчетов параметры взрыва можно определить только приблизительно, точный результат можно определить только экспериментальным путем.

© Engager

1. Расчет минимального удаления в целях безопасности.

При использовании зарядов менее 27 фунтов (12.2472 кг) минимальное безопасное расстояние составляет 900 футов 274.32 м. При величине заряда более 27 фунтов минимальное безопасное растояние определяется по формуле:

МБР(футов(0.3048м)) = 300* \/ фунтов(0.4536кг) TNT

2. Перерезание стали.

При перерезании взрывчатым веществом части стальной конструкции необходимо определить площадь участка в квадратных дюймах, подвергаемого воздействию взрыва. Если принять S - площадь взрываемого участка, то масса TNT, необходимого для подрыва найдем по формуле:

 P(в фунтах TNT) = 3/8*S(в квадратных дюймах(25,4мм));
 где P - эквивалентная масса ВВ.

3. Перерезание отдельных стальных конструкций.

Для разрушения обособленного стального конструктивного элемента можно применять следующую формулу:

Р (фунтов TNT) = D2 (в футах); где D-диаметр обособленногоD-элемента.

4. Железнодорожные рельсы.

Для перерезания рельса весом менее 80 фунтов используйте 0.5 фунта эквивалента TNT. Для разрыва рельса, весящего более 80 фунтов используйте 1 фунт эквивалента TNT.

5. Перерезание деревянной конструкции.

Если закладываем заряд с наружной стороны и без применения средств уплотнения, то масса ВВ должна быть:

 P(фунтов экв. TNT) = CD3/30
где С - длинна окружности бревна.

Эта формула применяется для расчётов пластиковых ВВ. Если вы используете внутреннее уплотнение, то расчет необходимого количества ВВ можно вести по формуле:

Р (фунтов TNT) = D2 / 250 (диаметр бревна в дюймах)

Удачной тебе ДИВЕРСИИ!!!

AMMONAL

http://www.pirotek.info - самодельная пиротехника и изготовление взрывчатых веществ, динамит и детонация

Fantasy game! online mmorpg. Смотрите на сайте.