Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
Вищої професійної освіти
Державний університет управління
Кафедра управління природокористуваннямі екологічною безпекою
Спеціальність В«Податки і оподаткуванняВ»
РЕФЕРАТ
з дисципліни:
Безпека у надзвичайних ситуаціях
на тему:
Ударні хвилі. Параметри ударної хвилі.Її вплив на людей, будівлі і споруди. Засоби і способи захисту від ударниххвиль
Виконала студентка
II курсу Нін - 2-1 Л.Н. Шамсутдінова
Керівник роботи
Доктор філософських наук,
професор В.В. Овчинников
р. Москва 2011
Зміст
Введення
1. Ударні хвилі
1.1 Поняття В«ударної хвиліВ»
1.2 Параметри ударної хвилі
2 Впливу ударної хвилі на людей, будівлі,споруди
3 Засоби та способи захисту від ударних хвиль
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Не раз ми чули термін В«ударнахвиля В»(саме він - об'єкт мого дослідження). Це поняття мусується і по радіо,і по телебаченню, і в газетах. Напевно, перший раз цей термін ми чули на урокахфізики в школі і, можливо, не додали йому належного значення, а адже поняття доситьскладне і важливе.
Ми живемо в епоху, коли словаВ«ТероризмВ», В«вибухВ» чуємо мало не щодня. А адже саме вибух - один зджерел ударної хвилі і тому не знати про них, значить бути в постійній небезпеці,адже, як відомо, попереджений, значить озброєний.
Таким чином, незнання проударних хвилях може бути дуже небезпечним для людини. Саме в цьому важливість і актуальністьобраної мною теми реферату.
Мета мого реферату - глибокевивчення поняття В«ударна хвиляВ».
Завдання або питання, якія перед собою ставлю, і які допоможуть мені досягти мети моєї роботи - це:
В· що є В«ударна хвиляВ»;
В· які її параметри;
В· які її впливу на людей, будівліі споруди;
В· засоби і способи захисту від ударних хвиль.
Щоб вирішити поставленізавдання, я буду використовувати сучасні енциклопедії (зокрема Вікіпедія), підручникидля вищих навчальних закладів з дисципліни В«Безпека у надзвичайних ситуаціяхВ»,довідники.
1. Ударні хвилі
1.1 Поняття В«ударної хвиліВ»
Ударна хвиля, за визначеннямз Великої Радянської Енциклопедії, - це стрибок ущільнення, поширювана зінадзвуковою швидкістю тонка перехідна область, в якій відбувається різке збільшеннящільності, тиску і швидкості речовини.
Наприклад, при вибуху вибухонебезпечнихречовин утворюються високонагретие продукти, що володіють великою щільністю і знаходятьсяпід високим тиском. У початковий момент вони оточені почилих повітрям при нормальнійщільності і атмосферному тиску. Розширюються продукти вибуху стискають навколишнійповітря, причому в кожен момент часу стиснутим виявляється лише повітря, що знаходитьсяв певному обсязі; поза цього обсягу повітря залишається в невозмущенном стані.З плином часу обсяг стисненого повітря зростає.
Класичний приклад виникненняі поширення ударних хвиль - досвід по стисненню газу в трубі поршнем. Якщо поршеньвдвигается в газ поволі, то по газу із швидкістю звуку A біжить акустична (пружна) хвиля стиснення. Якщо ж швидкість поршняне мала в порівнянні з швидкістю звуку, виникає ударна хвиля. Відстані міжчастинками в ударної хвилі менше, ніж у невозмущенном газі, унаслідок стиснення газу.Якщо поршень спочатку всувають в газ з невеликою швидкістю і поступово прискорюють,то ударна хвиля утворюється не відразу. Спочатку виникає хвиля стиснення з безперервнимирозподілами щільності R і тиску P. З плином часу крутизна передньоїчастини хвилі стиснення наростає, оскільки обурення від прискорено рухомого поршнядоганяють її і підсилюють, унаслідок чого виникає різкий стрибок всіх гідродинамічнихвеличин, тобто ударна хвиля. [2], [3]
Звук являє собою коливаннящільності середовища, що поширюються в просторі. Рівняння стану звичайнихсередовищ таке, що в області підвищеного тиску швидкість звуку (швидкість поширеннязбурень) зростає. Це неминуче призводить до явища перекидання рішень,які і породжують ударні хвилі.
У силу цього механізму, ударнахвиля в звичайному середовищі - це завжди хвиля стиснення. Однак у тих системах, в якихшвидкість розповсюдження збурень зменшується із зростанням щільності, буде спостерігатисяударна хвиля розрідження.
Описаний механізм пророкуєнеминуче перетворення будь звукової хвилі в слабку ударну хвилю. Однак у повсякденнихумовах для цього потрібна дуже велика час, так що звукова хвиля встигаєзатухнути раніше, ніж нелінійності стають помітні. Для швидкого перетворенняколивання щільності в ударну хвилю потрібні сильні початкові відхилення від рівноваги.Цього можна домогтися або створенням звукової хвилі дуже великій гучності, абомеханічно, шляхом навколозвукових руху об'єктів в середовищі. Саме тому ударніхвилі виникають при вибухах, при надзвукових рухах тіл (протягом газу, приякому в розглянутій області швидкості V його часток більше місцевих значень швидкості звуку A), при потужних електричних розрядах іт.д.
Введення поняття ударної хвиліприписують німецькому вченому Бернхарду Ріманом (1876).
Структура ударної хвилі
Типова ширина ударної хвилів повітрі - 10-4 мм (порядку декількох довжин вільного пробігу молекул). Малатовщина такої хвилі дає можливість у багатьох задачах вважати її поверхнею розриву.Але в деяких випадках має значення структура ударної хвилі. Така задача являєі теоретичний інтерес. Для слабких ударних хвиль гарна згода експерименту ітеорії дає модель, що враховує в'язкість і теплопровідність середовища. Для ударних хвильдостатньо великої інтенсивності структура повинна враховувати (послідовно) стадіївстановлення термодинамічної рівноваги поступальних, обертальних, для молекулярнихгазів ще й коливальних ступенів свободи, в певних умовах - дисоціаціюі рекомбінацію молекул, хімічні реакції, процеси з участю електронів (іонізацію,електронне збудження).
ударний хвилявплив захист
1.1 Параметри УВ
Для характеристики ударної хвилі при вибуху газоповітряних сумішей використовуютьсяпараметри по своєму фізичному змістом аналогічні параметрам ударної хвиліпри вибуху конденсованих вибухонебезпечних речовин.
Параметри ударної хвилі представлені в таблиці 1.
Таблиця 1
Параметри ударної хвилі ЯВ потужністю 30 Кт.
Параметри
Відстань від центру вибуху (км)
0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5
Надмірний тиск у фронті, кПа
Швидкість фронту, м/с
Швидкість повітря у фронті, м/с
135 75 48 26 17 12
494 432 402 374 364 357
310189124 68 43 31
Умови нафронті ударної хвилі
При переході черезударну хвилю повинні виконуватися загальні закони збереження маси, імпульсу і енергії.Відповідні умови на поверхні хвилі - безперервність потоку речовини, потокуімпульсу і потоку енергії:
,,
пЃІ пЂ - щільність,
u - швидкість,
p - тиск,
h - ентальпія, тепломісткість) газу. ІндексомВ«0В» відзначені параметри газу перед ударною хвилею, індексом В«1В» - за нею.
Ці умови носятьназву умов Ренкіна - Гюгоніо, оскільки першими з опублікованих робіт, дебули сформульовані ці умови, вважаються роботи британського інженера Вільяма Ренкіна(1870) і французького балістика П'єра Анрі...
