Практична частина

Завдання 1

Відбувся вибух ГППС тип вибуху «Детонація». Розрахувати та побудувати межі зон з надлишковим тиском у фронті ударної хвилі 100, 50, 10, 3 кПа.

Рішення:

Етан, = 0,48; (т)=2,22; Pmax=675 кПа.

Визначається відношення r_i/r₀

По табл. 8 визначається величина надмірного тиску Рф, кПа на відстані r_i, м від місця вибуху.

r_i /r₀₌ 1,8

r_i /r₀₌ 2,9

r_i /r₀₌ 7,5

r_i /r₀₌ 9

Визначаємо радіуси зон з розрахунковими значеннями надмірного тиску на зовнішніх межах цих зон.

r₁₀₀=1,8 ∙ 18,9=34 м

r₅₀= 2,9∙18,9 = 55м

r₁₀=7,5∙18,9=142 м

r₃= 19 ∙18,9=360 м

Висновок: Ударна хвиля з тискому фронті 100 кПа спостерігається на відстані 34 м від епіцентру вибуху. Ударна хвиля з тиском у фронті 50 кПа спостерігається на 55 м від вибуху . Тиск 10 кПа у фронті ударної хвилі спостерігається на відстані 142м. Ударна хвиля з тиском у фронті 3кПа спостерігається на відстані 360 м від епіцентру вибуху.

Завдання 2.

Відбувся вибух ГППС (тип вибуху «Дефлаграція»). Розрахувати та побудувати межі зон з надлишковим тиском у фронті ударної хвилі 40, 10, 3 кПа.

Ацетон, = 215 м/с, = 1,45(т), = 0,44

Рішення:

де а₀ - швидкість звуку в повітрі (а₀ = 340 м/с);

 - швидкість розповсюдження полум'я (табл. 7). Радіус хмари згорілих газів при дефлаграційному вибуху L_H визначається наступною залежністю:

де - ступінь розширення згорілих газів;

G - маса речовини, що бере участь у вибуху, т;

- коефіцієнт, залежний від виду і способу зберігання речовини

- молекулярна маса речовини ;

С_НПВ нижня концентраційна межа займання суміші, %;

С_СТХ - питома концентрація стехіометричної суміші, %;

Відстань від центру вибуху до точки з надмірним тиском визначається з наступного виразу:

Коефіцієнти В і С для обчислення надмірного тиску у фронті ударної хвилі при дефлаграційному вибуху

С= 1,14, В= 0,467, =42

Висновок: Ударна хвиля з тиском 40 кПа спостерігається на відстані 43 м від епіцентру вибуху. Тиск 10 кПа спостерігається на 213 м від вибуху. Ударна хвиля з тиском у фронті 3 кПа спостерігається на відстані 644 м від епіцентру вибуху.

Завдання 3:

Визначити Рф на відстані L від центру вибуху.

Динітробензол, маса речовини 102 кг, відстань L = 40,60,100 (м)

де Р_ф - надмірний тиск у фронті ударної хвилі, кПа;

L - відстань від центру вибуху до точки, в якій визначається величина надмірного тиску, м;

G_е - еквівалентна (тринітротолуолу) кількість ВР, кг.

де G - кількість даної ВР, кг;

К_е - коефіцієнт еквівалентності даної вибухової речовини тринітротолуолу (ТНТ).

де - теплота вибуху даного ВР, кДж/кг;

- теплота вибуху тринітротолуолу, кДж/кг.

Рішення:

кг

кПа

кПа

кПа

Висновок: Р_ф на відстані 100 м становить 5,41 кПа, Р_ф на відстані 60 м становить 10,37 кПа, Р_ф на відстані 40 м становить 18,4 кПа.

Завдання 4: Визначити відстані L на яких спостерігається надмірний тиск у фронті повітряної ударної хвилі 100, 50, 10 кПа.

Вид вибухової речовини – пірат амонія, маса речовини =102 кг.

Рішення:

Визначається розрахунковий параметр Lo:

де G_е - еквівалентна кількість ВР, кг

Розраховується коефіцієнт k=L/Lo:

де L - відстань в метрах від центру вибуху до точки, в якій визначається величина надмірного тиску Рф.

де G - кількість даної ВР, кг;

К_е - коефіцієнт еквівалентності даної вибухової речовини тринітротолуолу (ТНТ).

де - теплота вибуху даного ВР, кДж/кг;

- теплота вибуху тринітротолуолу, кДж/кг.

м

м

м

м

Висновок: Тиск 100 кПа у фронті повітряної ударної хвилі спостерігається на відстані 14,7 м від епіцентру вибуху, тиск 50 кПа у фронті повітряної ударної хвилі спостерігається на відстані 21 м від епіцентру вибуху, тиск 10 кПа у фронті повітряної ударної хвилі спостерігається на відстані 59 м від епіцентру вибуху.

Завдання 5

Визначити наступні показники обстановки при руйнуванні дамби водосховища :

максимальну висоту хвилі прориву h (м);

максимальну швидкість потоку хвилі прориву V (м/с);

середню швидкість потоку води на затоплюваному об'єкті V_cp (м/с);

висоту затоплення об'єкту h_зат(м);

час приходу фронту хвилі прориву t_фр (г);

час приходу гребеня хвилі прориву t_гр (г);

тривалість затоплення об'єкту  (г).

Вихідні данні для визначення показників обстановки при руйнуванні дамби водосховища:

1. віддалення даного створу промислового об'єкту L = 4,2(км);

2. середня глибина річки в нижньому б'єфі дамби h₀=8 (м);

3. висота розташування об'єкту по відношенню до рівня річки в даному створі h_м=3,2 ( м );

4. висота рівня води у верхньому б'єфі дамби H₀=150 (м);

5. довжина дамби l=123 (м);

6. абсолютна висота поверхні дна річки в нижньому б'єфі Н_п=202 (м);

7. абсолютна висота поверхні дна річки в створі промислового об'єкту Н_м=161 (м);

8. глибина та ширина річки в створі промислового об'єкту h_к=6, b_k =38(м);

9. Розрахунки проводити приймаючи що дамба зруйнована повністю.

S_пер= 93

Рішення:

а) визначається відносне значення прорану дамби

,

б) знаходиться значення гідравлічного ухилу водної поверхні на даній ділянці річки

;

в) заздалегідь розраховується допоміжна величина, необхідна для подальшого входу в одну з таблиць

;

А₁=780, В₁=106, А₂=116, В₂=34

Визначаються висота h і максимальна швидкість хвилі прориву в створі об'єкту по наступних залежностях:

, м;

, м/с,

де розмірні коефіцієнти A1, B1, A2, B2 визначаються з табл.1 по значеннях величин В_отн, H₀, i;

h_зат= h - h_м = 12-3,2=8,8(м)

Визначається середня швидкість потоку води через майданчик затоплюваного промислового об'єкту

, м/с

Обчислюється тривалість затоплення території в районі об'єкту після приходу хвилі прориву в даний створ

, г,

де  - коефіцієнт, що залежить від i, L, Н

t_гр=1,8_; t_фр=0,2

,

год

Висновок:

Максимальна висота хвилі прориву h= 12(м);

Максимальна швидкість потоку хвилі прориву V=1,8 (м/с);

Середня швидкість потоку води на затоплюваному об'єкті V_cp=3,7 (м/с);

Висота затоплення об'єкту h_зат = 8,8(м);

Час приходу фронту хвилі прориву t_фр=0,2 (год)

Час приходу гребеня хвилі прориву t_гр = 1,8(год)

Тривалість затоплення об'єкту =16 (год).

Завдання 6