Сформульована закономірність розльоту мікрометрових частинок, оточуючих заряд в момент підриву

Четверо фізиків з Канади та Франції зняли на відео момент підриву заряду, оточеного микрометровыми частинками, і сформулювали деякі закономірності розльоту останніх. Раніше було доведено, що тверді частинки розсіюються вибухом нерівномірно і утворюють видимі скупчення або «струменя». Повне теоретичне опис цього процесу поки не складено, а в експериментах було виявлено зв’язок виду просторового розподілу частинок за їх діаметром, щільністю і співвідношенням їх маси і маси вибухової речовини.

У нових дослідах заряд сферичної форми, що містить 28 грамів C-4, оточували 120-микрометровые сфери зі скла загальною масою в 1 332 г, 902 г води або суміш з скляних сфер і рідини. Підрив цих конструкцій автори знімали на високошвидкісну камеру, яка фіксувала 10 000 кадрів за секунду. Розглядаючи запис, вчені відзначили, що розсіювання скляних частинок дає близько 400 «струменів», а розсіювання води — приблизно 550 «струменів», які, однак, набагато швидше фрагментуються і руйнуються. Дивно, але найбільше число «струменів» — ~700 — було зареєстровано у третьому варіанті експерименту.

При зміні геометрії на циліндричну ефект став ще більш помітним. У цій версії досвіду підривався 30-сантиметровий циліндр діаметром 10 см, по осі якого проходив так званий детонаційний шнур — гнучка пластикова трубка з пентаэритриттетранитратом. У центральній частині циліндра перебували всі ті ж (сухі або змочувані водою) 120-микрометровые сфери, а на краях — більш важкі 200-микрометровые стальні частки, що обмежують розліт скла. Присутність рідини збільшувало число «струменів» відразу на порядок.

Аналогічне дослідження фізики провели в конічній геометрії, використовуючи дещо інші частинки. Аналізуючи його результати, вони прийшли до висновку про те, що кількість утворюються при вибуху «струменів» пропорційно числу Рейнольдса.

Трохи більш докладний опис експериментів можна знайти на сайті arXiv.

Підготовлено за матеріалами Technology Review.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *