The study is an analysis estimating the threat arising from the detonation products of a condensed explosive on the physical environment. It presents an analysis of fundamental detonation properties such as detonation height and Mach wave formation, related to their loading effects on critical infrastructure. Analytical equations as well as modelling were investigated to predict the effects of explosive loading on surroundings and people. Comparisons were made between the results from calculations with those of the equations, based on approximated experimental data. It was concluded that when applying the JWL equation of state to the reaction products of TNT, good agreement was obtained between modeling and experimental results for the detonation energy derived with the aid of thermodynamic calculations.
PL
Przedmiotem pracy jest ilościowa analiza zagrożeń powstających w wyniku oddziaływania produktów detonacji skondensowanego materiału wybuchowego na otoczenie materialne. Przedstawiona została analiza podstawowych właściwości pola wybuchu jak wysokość wybuchu nad poziomem gruntu, kształtowanie się fali Macha w aspekcie ich wpływu na obciążenie obiektów infrastruktury krytycznej. Rozpatrzone zostało zastosowanie wzorów analitycznych oraz symulacji numerycznej do prognozowania skutków wybuchowego obciążenia obiektów i osób. Przeprowadzono porównanie zgodności obliczeń numerycznych z wzorami analitycznymi opracowanymi na podstawie aproksymacji danych eksperymentalnych. Stwierdzono, że w przypadku zastosowania do opisu produktów detonacji trotylu równania stanu JWL, dobra zgodność symulacji numerycznych z wynikami eksperymentu uzyskiwana jest dla energii detonacji określonej za pomocą obliczeń termodynamicznych.
Rozpatrzono wybuch obłoku gazowego utworzonego w wyniku uwolnienia acetylenu. Przeprowadzono analizę pola wybuchu na bliskich odległościach od centrum obłoku. Do oceny parametrów pola wybuchu wykorzystane zostały wzory przybliżone oraz wyniki symulacji numerycznych. Rozpatrzono wzory przybliżone przeznaczone do określania parametrów wybuchu skondensowanych materiałów wybuchowych oraz gazowych ładunków objętościowych. Na podstawie porównania z wynikami eksperymentalnej rejestracji wartości nadciśnienia fali podmuchowej przeprowadzona została analiza praktycznej przydatności poszczególnych metod do prognozowania zagrożeń tworzonych przez ładunki objętościowe w bezpośrednim otoczeniu obłoku paliwowego.
EN
Detonation of a fuel-air cloud formed as a result of a release of acetylene is investigated. An analysis of the blast field in close proximity to the explosion centre is performed. Analytical formulae based on dimensionless Sachs variables as well as results of numerical simulations, were used to interpret experimentally obtained blast field parameters. Expressions describing overpressure generated by explosion of condensed phase charges, as well as formulae describing the blast pressure generated by detonation of volume gaseous charges, were applied to examinations. A discussion of usability of particular methods in the prognosis of hazard imposed by explosion of clouds of fuel-air mixtures is presented.
Przeprowadzono analizę wzorów empirycznych określających pole wybuchu ładunków skondensowanych materiałów wybuchowych. Rozpatrzono wzory opisujące parametry fal nadciśnienia wytwarzanych w powietrzu przez ładunki trotylu, pentolitu i heksogenu. Przeprowadzono analizę porównawczą rozpatrywanych wzorów. W analizie uwzględniono wyniki numerycznej symulacji pola wybuchu oraz wyniki własnych badań eksperymentalnych. Wskazano na różnice występujące pomiędzy poszczególnymi formułami oraz niepełne określenie zakresu ważności poszczególnych wzorów. Zaproponowano metodę oceny siły wybuchu materiału wybuchowego poprzez ocenę parametrów wytwarzanej przez niego fali nadciśnienia. Przedstawiono rezultaty wyznaczenia wielkości ładunków równoważnych dla wybranych górniczych materiałów wybuchowych.
EN
An analysis of empirical formulae determining the blast filed of explosion of condensed explosives is performed. A comparative analysis with regard to results of numerical simulations as well as experimentally registered values of overpressure is performed. Some differences between particular formulas as well as incomplete specification of the range of validity are indicated. The method of estimation of the equivalent charge size upon the magnitude of overpressure wave is proposed. Some results of determination of equivalent charges for several mining explosives are presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.