Реферати українською » Безопасность жизнедеятельности » Ударні хвилі. Параметри ударної хвилі. Її вплив на людей, будівлі і споруди. Засоби і способи захисту від ударних хвиль


Реферат Ударні хвилі. Параметри ударної хвилі. Її вплив на людей, будівлі і споруди. Засоби і способи захисту від ударних хвиль

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

Державне освітнє установа

Вищої професійної освіти

Державний університет управління

Кафедра управління природокористуванням й екологічної безпекою

Спеціальність «Податки і оподаткування»

>РЕФЕРАТ

з дисципліни:

Безпека в надзвичайні ситуації

на задану тему:

Ударні хвилі. Параметри ударної хвилі. Її вплив на людей, будівлі і споруди. Кошти і знаходять способи захисту від ударних хвиль

Виконала студентка

II курсуНиН – 2-1 Л. Н.Шамсутдинова

Керівник роботи

Доктор філософських наук,

професор В.В. Овчинников

р. Москва 2011 рік


>Оглавление

Запровадження

1. Ударні хвилі

1.1 Поняття «ударної хвилі»

1.2 Параметри ударної хвилі

2 Вплив ударної хвилі на людей, будинку, споруди

3 Кошти і знаходять способи захисту від ударних хвиль

Укладання

Список використаної літератури


Запровадження

Неодноразово ми чули термін «ударна хвиля» (саме його – об'єкт мого дослідження). Це мусується і з радіо, і на телебаченні, й у газетах. Напевно, вперше цей термін ми чули під час уроків фізики у школі та, можливо, не додали йому належного значення, тоді як поняття достатньо складне й важливе.

Ми за доби, коли слова «тероризм», «вибух» чуємо хіба що щодня. Адже саме вибух – джерело ударної хвилі і тому знати про неї, означає бути як у постійній небезпеки, адже, як відомо, попереджений, отже озброєний.

Отже, незнання про ударних хвилях може дуже небезпечним людини. Саме у цьому важливість та актуальність обраної мною теми реферату.

Мета мого реферату – глибоке вивчення поняття «ударна хвиля».

Завдання чи питання, що їх собі ставлю, і який допоможуть мені досягти мети моєї роботи – це:

· що є «ударна хвиля»;

· які її параметри;

· які його впливу на людей, будівлі і споруди;

· кошти й засоби захисту від ударних хвиль.

Аби розв'язати поставлені завдання, я вживатиму сучасні енциклопедії (зокрема Великої радянської енциклопедії), підручники для ВНЗ з дисципліни «Безпека в надзвичайні ситуації», довідники.


1.  Ударні хвилі

 

1.1  Поняття «ударної хвилі»

Ударне хвиля, з визначення з Великий Радянської Енциклопедії, – це стрибок ущільнення, поширювана із надзвуковою швидкістю тонка перехідна область, у якій відбувається різке збільшення щільності, тиску і швидкості речовини.

Наприклад, вибухом вибухонебезпечних речовин утворюютьсявисоконагретие продукти, які мають величезною щільністю і срібло під високим тиском. У початковий момент вони оточені почилих повітрям при нормальної щільності і атмосферному тиску.Расширяющиеся продукти вибуху стискають навколишній повітря, причому у кожен час стиснутим виявляється лише повітря, що у певному обсязі; поза цього обсягу повітря залишається вневозмущенном стані. З часом обсяг стиснутого повітря зростає.

Класичний приклад виникнення й ризик поширення ударних хвиль — досвід по стиску газу трубі поршнем. Якщо поршеньвдвигается в газ повільно, то газу зі швидкістю звуку A біжить акустична (пружна) хвиля стискування. Якщо саму швидкість поршня за порівнянню зі швидкістю звуку, виникає ударна хвиля. Відстані між частинками в ударну хвилю менше, ніж уневозмущенном газі, внаслідок стискування газу. Якщо поршень спочаткувдвигают в газ з низькою швидкістю та поступово прискорюють, то ударна хвиля утворюється не відразу. Спочатку виникає хвиля стискування з безперервнимираспределениями щільності R і тискуP. З часом крутість передній частини хвилі стискування наростає, оскільки обурення від прискорено рушійної поршня наздоганяють неї і посилюють, унаслідок чого виникає різкий стрибок всіх гідродинамічних величин, тобто ударна хвиля. [2], [3]

Звук є коливання щільності середовища, що ширяться у просторі.Уравнение стану звичайних середовищ таке, політика щодо підвищеного тиску швидкість звуку (швидкість поширення обурень) зростає. Це призводить до явища перекидання рішень, що й породжують ударні хвилі.

Через це механізму, ударна хвиля у звичайній середовищі — це хвиля стискування. Однак тих системах, у яких швидкість поширення обурень зменшується зі зростанням щільності, спостерігатиметься ударна хвиля розрідження.

Описаний механізм пророкує неминуче перетворення будь-який звуковий хвилі в слабку ударну хвилю. Однак у повсякденних умовах цього потрібно дуже велике час, отже звукова хвиля встигає згаснути раніше, ніж нелінійності стають помітні. Для швидкого перетворення коливання щільності в ударну хвилю потрібні сильні початкові відхилення від рівноваги. Цього досягти або створенням звуковий хвилі дуже великі гучності, або механічно, шляхомоколозвукового руху об'єктів серед. Саме тому ударні хвилі виникають при вибухи, при надзвукових рухах тіл (протягом газу, щоб у аналізованої області швидкості V його частинок більше місцевих значень швидкості звуку A), при потужних електричних розрядах тощо.

Запровадження поняття ударної хвилі приписують німецькому вченомуБернхардуРиману (1876).

Структура ударної хвилі

Типова ширина ударної хвилі повітря – 10–4 мм (порядку кількох довжин вільного пробігу молекул). Мала товщина такий хвилі дає можливість у багатьох завданнях вважати її поверхнею розриву. Однак у окремих випадках має значення структура ударної хвилі. Таке завдання є також теоретичний інтерес. Для слабких ударних хвиль хороше згоду експерименту, і теорії дає модель, враховує в'язкість і теплопровідність середовища. Для ударних хвиль досить великий інтенсивності структура повинна враховувати (послідовно) стадії встановлення термодинамічної рівноваги поступальних,вращательних, для молекулярних газів що й коливальних ступенів свободи, за певних умов – дисоціацію і рекомбінацію молекул, хімічні реакції, процеси з участю електронів (іонізацію, електронне порушення).

ударний хвиля вплив захист

1.1  ПараметриУВ

 

Для характеристики ударної хвилі вибухомгазовоздушних сумішей використовуються параметри зі свого фізичному змісту аналогічні параметрами ударної хвилі вибухом конденсованих вибухонебезпечних речовин.

Параметри ударної хвилі представлені у таблиці 1.

Таблиця 1

Параметри ударної хвиліЯВ потужністю 30Кт.

Параметри Відстань від центру вибуху (км)
0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5

Надлишкове 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

310 189 124 68 43 31

 

Умови на фронті ударної хвилі

При переході через ударну хвилю їх необхідно виконувати загальні закони збереження маси, імпульсу і. Відповідні умови лежить на поверхні хвилі – безперервність потоку речовини, потоку імпульсу і потоку енергії:

Описание: Image238, Описание: Image239, Описание: Image240


– щільність,

u – швидкість,

>p – тиск,

h –ентальпия,теплосодержание) газу.Индексом «0» відзначені параметри газу перед ударної хвилею, індексом «1» – з ним.

Ці умови звуться умовРенкина –Гюгонио, оскільки перші з опублікованих робіт, де було сформульовано цих умов, вважаються роботи британського інженера ВільямаРенкина (1870) і французького балістика П'єра АнріГюгонио (1889).

УмовиРенкина –Гюгонио дозволяють отримати тиск і щільність за фронтом ударної хвилі залежно від початкових даних (інтенсивності ударної хвилі і тиску і щільність перед ній):

Описание: Image241,

h –ентальпия газу.

1. Ця залежність називаєтьсяадиабати ((від грецьк.adibatos — непрохідний), лінія, яка зображує про всяктермодинамической діаграмі рівноважнийадиабатний процес (т. е. процес, що відбувається без теплообміну з довкіллям)Гюгонио, чи ударноїадиабати (рис. 1).

Описание: Image242

Фіксуючи наадиабате точку, відповідну початковому стану перед ударної хвилею, отримуємо всіх можливих стану за хвилею заданої інтенсивності.Состояниям за стрибками стискування відповідають точкиадиабати, розташовані лівіше обраної початковій точки, за стрибками розрідження – правіше.

АналізадиабатиГюгонио показує, що воно тисне, температура і швидкість газу після проходження стрибка стискування необмежено зростають зі збільшенням інтенсивності стрибка. У цей час щільність зростає лише кінцеве число раз, хоч би які була великою інтенсивність стрибка. Кількісно збільшення щільності залежить від молекулярних властивостей середовища, для повітря максимальний зростання 6 раз. За зменшення амплітуди ударної хвилі вона вироджується в слабкий (звуковий) сигнал. [4]

2.  Вплив ударної хвилі на людей, будинку, споруди

У разі ударної хвилі люди, будинку, споруди можуть бути під прямим чи опосередкованим впливом ударної хвилі. Пряме вплив ударної хвилі на людини носить травматичний характер, а при вплив на будинку, споруди — руйнівний характер.

Пряме вплив ударної хвилі на людини призводить до травматичним наслідків, тяжкість яких залежить від величини тиску у фронті ударної хвилі. Усі травми поділяються за ступенем тяжкості на легкі, середні, лихоліття і дуже важкі.

Відкрито розташовані в людей з'являється легкі травми при надмірному тиску у фронті ударної хвилі 20–40кПа. І тут може отримати незначні ушкодження: забиті місця, вивихи кінцівок, тимчасове ушкодження слуху, легкі контузії.

Середні травми людина має при тиску 40–60кПа, які характеризуються серйознимиконтузиями, ушкодженнями слуху, кровотечею з носа і вух, вивихами, переломами кінцівок.

Важкі травми наступають при тиску 60–100кПа і характеризуються важкимиконтузиями, значними переломами кінцівок, сильним кровотечею з носа і вух.

Вкрай важкі травми людина має при надмірному тиску понад стокПа і ті травми, зазвичай, закінчуються смертю.

Пряме вплив надлишкового тиску у фронті ударної хвилі і "швидкісній натиск на будинку, спорудження та т. буд. призводить до їхнього часткового чи повної руйнації. Руйнування будинків, споруджень за залежність від величини тиску може бути слабкими, середніми, сильними і з повними.

Ступінь руйнації виробничих комплексів залежно від надлишкового тиску можна оцінити наступному чином:

1. Для промислового будинки металевим чи залізобетонним каркасом: при надмірному тиску50...60кПа – сильне,40...50кПа – середнє,20...40кПа – слабке;

2. Для цегельного багатоповерхового будинки заскленням: при надмірному тиску20...30кПа – сильне,10...20кПа – середнє,8..10кПа – слабке;

3. Для цегельного одне- двоповерхового будинки заскленням: при надмірному тиску25...35кПа – сильне,15...25кПа – середнє,8...15кПа – слабке;

4. Для приладових стійкий: при надмірному тиску50...70кПа – сильне,30...50кПа – середнє,10...30кПа – слабке;

5. Для антенних пристроїв: при надмірному тиску40кПа – сильне,20...40кПа – середнє,10...20кпа – слабке;

6. Для відкритих складів із залізобетонним перекриттям: при надмірному тиску200кПа – сильне.

Непряме вплив ударної хвилі відбувається поза рахунок дії на людей, будинку, спорудження та інші об'єкти уламків (будинків, споруд, падаючих дерев та інших.), з'являються у дії прямий ударної хвилі.

Для зменшення який уражує дії ударної хвилі слід виконувати вимоги будівельних і для будівництва недопущення відхилень від проекту на бік погіршенняпрочностних характеристик для здешевлення будівництва.

Під впливом ударної хвилі створюються осередках ураження, руйнації, розміри яких залежить від потужності і виду вибуху, рельєфу місцевості (рис. 2)

Кордон вогнища поразки на рівнинній місцевості умовно обмежується радіусом з "надлишковим тиском у фронті ударної хвилі 10кПа (0,1кгс/см). [5]

Описание: Image2674

 

3.  Кошти і знаходять способи захисту від ударних хвиль

Особистий склад закритих бойових постів (з прикладу корабля) захищений від впливу швидкісного напору ударної хвилі самої конструкцією корабля. При перебування на відкритих бойових посадах з метою ослаблення впливу ударної хвилі особовий склад повинен лягти на палубу, укриваючись треба трійкою, вежею або інший матеріальної частиною.

У берегових умовах захисту від ударної хвилі необхідно використовувати окопи, рови, траншеї і цілком природні укриття, а за її відсутності лягти на грішну землю ногами до вибуху. За таких умов площа поверхні тіла, яка має прямого удару хвилі, зменшується у кілька разів і як наслідок знижується дію швидкісного напору.

На параметри ударної хвилі помітне вплив надають рельєф місцевості, лісові масиви і рослинність. На схилах, адресованих вибуху з крутизною понад десять°, тиск збільшується: ніж крутіше скат, то більше вписувалося тиск. На зворотних схилах пагорбів має місце зворотне явище. У лощинах, траншеях та інших спорудах земляного типу, розташованих перпендикулярно до подання поширення ударної хвилі, метальне дію значно менше, ніж відкритій місцевості. Тиск в ударну хвилю всередині лісового масиву вище, а метальне дію менше, ніж відкритій місцевості. Це опором дерев повітряним масам, які йшли із швидкістю за фронтом ударної хвилі.

Укриття особового складу за пагорбами і насипами, у балках, виїмки і молодих лісах, використання фортифікаційних споруд, танків, БМП, БТР та інших бойових машин знижує ступінь його поразки ударної хвилею. Так, особовий склад у відкритих траншеях уражається ударної хвилею на відстанях в 1,5 рази менше, ніж які перебувають відкрито на місцевості. Озброєння, техніка та інші матеріальні засоби від впливу ударної хвилі може бути пошкоджені чи цілком зруйновані. Тож його захисту необхідно використовувати природні нерівності місцевості (пагорби, складки тощо. п.) і укриття.

>Поражающее дію ударної хвилі повітряного ядерного вибуху більш ніж наземного тієї ж потужності, бо за повітряному вибуху додатково утворюється відбита хвиля, а її деякому віддаленні вибуху зливається з прямою хвилею і, надлишкове тиск у фронті ударної хвилі збільшується. [6]


Укладання

Отже, ми розглянули однією з найбільш гострих сьогодні тим – ударна хвиля. Ми визначили поняття ударної хвилі (область різкого стискування середовища,распространяющуюся як сферичного шару від місця вибуху із надзвуковою швидкістю), її параметри; з'ясували, як впливає на людей, будинку, споруди (пряме і непрямий вплив + рівня тяжкості: легкі, середні, лихоліття і дуже важкі для таких людей та "слабкі, середні, сильні й повні для будинків та споруд), і ми дізналися про засоби захисту від ударних хвиль.

Усю цю інформацію конче необхідно знати як професіоналу у сфері безпеки, а й будь-якій людині,обучающемуся у цьому навчальному закладі. [1]

Особисто мені питання про ударну хвилю дуже важливі, бо в мене народилася й живу у Москві, а тут, а то й щодня, те, як мінімум кожного місяця, відбуваються чи терористичні акти чи страшні аварії, наслідками яких можуть бути ударні хвилі. І якщо хочу вижити, то мені конче необхідно усе це знати.


Список використаної літератури

1. ВишняковЯ.Д.,Вагин В.І., Овчинников В.В.,Стародубец О.Н. Безпека життєдіяльності: захист населення і ще територій в надзвичайні ситуації. М., Академія, 2006.

2. Велика радянська енциклопедія (Великої радянської енциклопедії). М., Велика Російська енциклопедія, 1981.

3.Онлайн енциклопедія «>Кругосвет».

4.

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація