Температурное воздействие. Тепловое воздействие энергетики на экологию Эффект имеет тепловое воздействие уменьшает

Хорошо известно, что изменение температуры может оказывать весьма существенное влияние на механические свойства материалов. Поэтому в задачах термомеханики при наличии температурных градиентов необходим учет температурной неоднородности. В некоторых случаях даже перепад в несколько градусов приводит к значительному изменению механических характеристик (мерзлые грунты, некоторые полимеры). В то же время существуют материалы, в которых заметное изменение свойств происходит при наличии градиентов температуры в несколько сотен градусов (горные породы, металлы и пр.). Некоторые экспериментальные данные по влиянию температуры на механические свойства металлов и сплавов приведены в работе . Ниже рассматриваются примеры температурных зависимостей механических характеристик металлов, горных пород и бетонов, а также способы их аппроксимации.

Металлы и сплавы. На рис. 1.2 приведены зависимости модуля упругости, предела текучести и предела прочности алюминиевого сплава от температуры. 11а рис. 1.3 приведена зависимость предела прочности от температуры для различных конструкционных сталей.

Рис. 1.2. Влияние температуры на модуль упругости Е, предел текучести ст г и предел прочности а в алюминиевого сплава 2024-ТЗ

Рис. 1.3.

Графики, приведенные на рис. 1.2 и 1.3, показывают, что в интервале между комнатной температурой и температурой приблизительно 200-300°С все механические характеристики меняются относительно слабо, причем иногда предел прочности в этом интервале увеличивается. Примерно с 200-300°С наблюдается значительное уменьшение как прочностных, так и деформационных свойств металлов. Понижение температуры для многих сталей приводит к увеличению предела текучести и предела прочности. При понижении температуры примерно до -200°С предел прочности сталей возрастает почти в два раза, а предел текучести увеличивается более чем в три раза, приближаясь к пределу прочности. Во многих случаях при низких температурах наблюдается хрупкое разрушение.

Грунты и горные породы. Многочисленные исследования были проведены по изучению влияния температуры на механические свойства грунтов и горных пород.

Изучение характера изменения модуля Юнга в грунтах (глины) в случае одноосного напряженного состояния при различных температурах [ 211 показало, что с увеличением температуры наблюдается снижение этой основной деформационной характеристики грунтов. Результаты соответствующих экспериментов приведены на рис. 1.4.

Аналогичные исследования проводились и для горных пород, но уже для случая трехосного сжатия и при значительно более высоких температурах, так как при сравнительно небольших температурах горные породы (например, базальт) практически не изменяют своих упругих свойств. Соответствующие зависимости показаны на рис. 1.5. Здесь, как и в предыдущем случае, при повышении температуры происходит весьма существенное снижение величины модуля упругости. Например, в граните модуль Юнга при комнатной температуре почти в три раза больше, чем при температуре 800°С. Для базальта это различие еще больше. Результаты полученных экспериментальных исследований можно с достаточной точностью аппроксимировать с помощью простой зависимости

где Е 0 - модуль упругости ненагретого материала; 5 - эмпирический коэффициент. На рис. 1.4 и 1.5 (для гранита) приведены аппроксимирующие зависимости (1.22). Можно заметить, что совпадение с экспериментальными данными достаточно хорошее. Для сверхтвердых пород тина базальта соотношение (1.22) может быть несколько уточнено:

Рис. 1.4.

Рис. 1.5.

Поскольку характер температурных зависимостей модуля упругости грунтов и горных пород во многом подобен зависимостям механических характеристик металлов и сплавов, показанным на рис. 1.2, 1.3, то соотношения типа (1.22) и (1.23) могут также использоваться для аппроксимации последних.

Бетон. Сведения о механических и теплофизических характеристиках бетонов различных составов, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, приведены в работе . 11а рис. 1.6 приведены зависимости модуля упругости жаростойких бетонов от температуры в интервале 50- 1000°С, построенные на основании табличных данных, приведенных в работе . Можно видеть, что с ростом температуры в целом происходит падение модуля упругости, причем при температуре, приближающейся к 1000°С, модуль упругости для некоторых составов бетонов уменьшается в десять и более раз (кривые 2 и 3). Для некоторых бетонов в интервале температур 70-300°С наблюдается некоторое увеличение модуля упругости (кривые 3 и 4).

Рис. 1.6. Температурные зависимости модуля упругости бетонов различных составов (Е 0 - начальный модуль упругости)

Учитывая достаточно сложный и неодинаковый для разных бетонов характер изменения модуля упругости с температурой, трудно аппроксимировать рассматриваемые зависимости единой относительно простой формулой. Одним из способов аппроксимации таких зависимостей может быть полиномиальная функция

Выражение (1.24) имеет два достоинства. Первое заключается в возможности достижения требуемой точности при невысокой степени полинома (N= 2, 3), второе - в наличии стандартных подпрограмм для определения коэффициентов аппроксимирующего полинома методом наименьших квадратов, что позволяет легко автоматизировать данную процедуру.

При решении задач с температурными полями вынужденные (температурные) деформации, входящие в физические соотношения (1.12), (1.13), вычисляются по формуле

где а т - коэффициент линейного температурного расширения, в общем случае зависящий от температуры.

На рис. 1.7 показаны зависимости а,(Т) для некоторых составов бетонов. Различный температурный диапазон для разных кривых обусловлен пределами применимости того или иного бетона. Следует обратить внимание на существенную зависимость коэффициента линейного температурного расширения от температуры. При этом в случае кратковременного нагрева с ростом температуры коэффициент а т монотонно уменьшается и при достижении температуры 1000°С его значение в несколько раз меньше, чем при нормальной температуре. При длительном нагреве а т с увеличением температуры сначала растет, а затем монотонно уменьшается. Очевидно, что при больших температурных градиентах необходимо учитывать зависимость этого коэффициента от температуры.

Рис. 1.7. Зависимость а т бетона от температуры: сплошная линия - при кратковременном нагреве; пунктирная линия - при длительном нагреве

Для аппроксимации функций а,(7) в случае их монотонного изменения можно использовать зависимости типа (1.22) или (1.23), а для функций, показанных пунктиром на рис. 1.7, можно воспользоваться полиномом типа (1.24).

Как было отмечено выше, если распределение температуры в теле неоднородно, то в соответствующем температурном интервале механические свойства тела являются функциями координат, т.е. тело становится неоднородным по своим упругим и пластическим свойствам.

Для определения этой неоднородности, названной нами косвенной, сначала требуется решить краевую задачу для уравнения теплопроводности

где X - коэффициент теплопроводности; с - удельная теплоемкость; р - плотность; W - интенсивность источников тепла, отнесенных к единице объема. Таким образом, функции неоднородности определяются но формуле

где под F понимается любая механическая характеристика материала. Следует также заметить, что в некоторых случаях необходим учет термической неоднородности, например зависимости ЦТ). На рис. 1.8 согласно работе приведены соответствующие графики для бетонов разных составов. Можно заметить, что для большинства марок бетонов коэффициент теплопроводности близок к постоянному значению или является слаборастущей функцией (кривые 2-4). Однако в некоторых случаях этот коэффициент с ростом температуры может существенно уменьшаться (кривая 1).

Рис. 1.8.

Для аппроксимации такой зависимости, по-видимому, может использоваться функция типа (1.22).

Как отмечено в работе , воздействие температурного поля может вызвать неоднородность двух типов: а) существующую во время действия температуры; б) остающуюся после снятия температуры, если последняя была настолько велика, что привела к структурным изменениям материала.

Акклиматизация к высоким температурам — таким, как бывают в тропиках, может длиться от двух недель до месяцев. При этом увеличивается потоотделение, но соли из организма выходит мало. Красная (тропическая) потница (климатический гипергидроз) — результат воспаления потовых желез под воздей­ствием высоких температур.

Климатический гипергидроз проявляется в виде зудящих, красных или розовых высыпаний, в основном поражающих голову, шею, плечи и места усиленного потоотделения — подмышечные впадины и паховые области, которые еще больше воспаляются от соприкосновения с одеждой и при жаре. Опрелости чаще бывают у младенцев. Предотвратить кожное раздражение можно при помощи частого приема прохладного душа, использования таль­ка, чтобы кожа была сухой и прохладной, а также отдавая предпочтение просторной одежде из легких материалов. Если необходимо лечение, то используйте смягчающие крема или крем с гидрокортизоном в низкой концентрации.

Тепловое истощение , легкая форма теплового удара, случается, когда организм не полностью акклиматизировался и перегрелся, особенно если этому сопутствовала тяжелая физическая нагрузка. Характерные симптомы: головокружение, головная боль, тошнота , слабость , усталость и предобморочное состояние. Температура тела может подняться до 40°С, что приводит к обез­воживанию организма и состоянию бреда. Кроме того, продолжается обильное потоотделение. В таком состоянии нельзя находиться на солнце . Необходимо делать обтирания холодной водой, принять прохладную ванну и создать поток прохладного воздуха (например, при помощи вентилятора). Пострадавший должен пить много жидкости и принимать парацетамол от головной боли.

Солнечный удар несет серьезную угрозу для жизни. Подобная проблема часто встречается в жарких, влажных климатических поясах и поражает людей, чей организм не адаптировался к погодным условиям. В первую оче­редь в группу риска попадают люди в возрасте, больные сахарным диабетом, любители спиртных напитков. Температура тела может подняться до 41°С, и пострадавший будет чувствовать головную боль, слабость, тошноту и болезненно реагировать на свет . Для солнечного удара характерны учащенное дыхание и частый пульс , кожа красного цвета и ощущение, что вы горите (но при этом не потеете). Солнечный удар приводит к состоянию бреда, а затем наступает кома. Так как подобное состояние может привести к смерти, необходимо срочно обращаться за медицинской помощью.

Белладонна 30С (3 дозы с интервалом в 1 час, затем не более 3 доз в течение оставшегося дня) полезное гомеопатическое средство для лечения солнечного удара, если у вас жар, лицо темно-красного цвета, часто с блеском, мут­ные глаза и расширенные зрачки. Средство хорошо помогает при высокой температуре, состоянии бреда и даже галлюцинациях. Если у вас сильнейшие головные боли, то лучше принять сидячее положение, так как в лежачем может стать еще хуже. Не должно быть света и шума, длинные волосы следу­ет распустить. Если вы лежите, поместите под голову подушку.

Дилемма Диснейленда (рассказ из жизни)

Будучи взрослыми детьми, мы с моим мужем Барри (оба недавно разменяли седьмой десяток) собрались отправиться на пару недель во Флориду, что, естественно, подразумевало и посещение Диснейленда.

Середина мая — самое прекрасное время, когда погода еще не слишком жаркая — по крайней мере, мы так считали. Наш отель в Орландо располагался сов­сем рядом с аттракционами, отсюда регулярно ходили автобусы как в Дисней­ленд, так и в другие интересные места.

Вооружившись широкополыми шляпами, солнцезащитными очками, лосьонами и запасом воды в бутылках, в течение первых двух дней мы осматри­вали окрестности, прежде чем отправиться в вожделенное Волшебное Коро­левство. На следующее утро я почувствовала себя немного не в своей тарелке, но не стала жаловаться, и мы снова сели в автобус, везущий в Диснейленд. По дороге я задремала, чувствуя себя все более странно. Это было трудно описать: как будто я была здесь и не здесь. Головокружение и помутившееся зре­ние не позволяли четко осознавать происходящее. По прибытии нам пришлось срочно искать скамейку (причем к этому моменту я уже не смогла идти без посторонней помощи), и хотя я по-прежнему не могла пожаловаться на что-то определенное, было ясно, что мне требуется медицинская помощь. Мы обрати­лись в пункт «скорой помощи», и меня моментально перевезли оттуда в больни­цу. Мои ноги оказались покрыты ярко-красной сыпью, и доктор настоял на том, чтобы сделать полный осмотр. Как такое могло случиться, несмотря на все меры предосторожности?!

Оказывается, солнечные лучи, отражающиеся от почвы и попадающие на ноги, не менее опасны, чем те, которые падают прямо с небес — особенно для пожилых людей! Чтобы снять раздражение, мне наложили мазь с гидрокортизоном и на машине «скорой помощи» доставили в Орландо, где мне пришлось провести целые сутки в затененной комнате, постоянно глотая холодную воду. Несмотря на досаду из-за потерянного времени, я должна была подчиниться и учесть полученный урок. Больше я не рисковала гулять под солнцем в коротких шортах, что позволило нам провести незабываемые дни во Флориде.

Характер и режим обработки при тепловом воздействии могут быть разными:

поверхностная тепловая обработка (шпарка, опалка, об­жарка); нагревание с целью предотвращения микробиальной пор­чи продукта; пастеризация, стерилизация, нагревание на всю глубину; бланшировка, варка, запекание, жарение.

Тепловое воздействие предусматривает денатурацию (нео­братимые изменения) белковой молекулы. Происходит коа­гуляция белка — появляются хлопья в бульоне.

Заметные денатурационные изменения белка наступают при температуре +45°С и завершаются при температуре +70°С.

Шпарка . Температура воды 62…64°С, время 4-5 мин, темпе­ратура на поверхности тела к концу шпарки не должна превы­шать 50… 55°С, а птицы 45… 50°С.

Опалка. Температура 1000… 1100°С, время 15-20 сек.

Обжарка. Температура 70…80°С, время50-60 мин. Темпе­ратура внутри продукта 50…55°С.

Запекание. Тепловая обработка мясопродуктов сухим го­рячим воздухом при температуре >100°С, либо в контакте с греющей средой или в формах. Нагрев до температуры внут­ри продукта 71°С.

Жарение. Тепловая обработка мясопродуктов в присут­ствии достаточно большого количества жира (5-10% к массе продукта). Процесс разложения с образованием веществ, вы­зывающих ощущение аромата жареного, начинается при тем­пературе 105°С и заканчивается при 135°С, после которой уже возникает запах пригорелого. Поэтому температура жира не должна быть выше 180°С, а на поверхности продукта 135°С. Продолжительность нагрева не более 20-30 минут.

Пастеризация. Нагрев до температуры 55… 75°С. При этом не убиваются термоустойчивые споры.

Тиндализация — многократная пастеризация. Режим: про­грев при температуре 100°С 15 мин., снижение температуры до 80°С — 15 мин.» собственно пастеризация при 80°С — 100 мин., охлаждение до 20°С-65-8 5 минут.

Стерилизация — это нагрев продукта, изолированного от внешней среды путем упаковки его в герметизированную жес­тяную или стеклянную тару, до температуры и в течение вре­мени достаточного для предотвращения развития микрофло­ры при длительном хранении продукта. Отмирают все споры. Нагрев до температуры 112-120°С. Вначале нагрев до 125-130°С, затем снижение до 112-120°С. Время 40-60 минут.

Стерилизация токами высокой частоты (ТВЧ) и сверхвысо­кой частоты (СВЧ). При температуре 145"С можно получить сте­рилизацию в течение 3 минут. Стерилизация в автоклавах под давлением ускоряет процесс уничтожения микрофлоры.

Варка. Два вида: бланшировка (кратковременная варка) и собственно варка.

Этот способ тепловой обработки мясопродуктов использу­ют как промежуточный процесс технологической обработки или как заключительный этап производства продукции, на котором продукты доводят до полной кулинарной готовности.

Варку осуществляют горячей водой, паро-воздушной смесью или влажным воздухом.

При нагревании до 60°С. денатурируют свыше 90% белков мяса. При 60…70°С разрушаются пигменты, придающие мясу окраску.

При температуре 58-65°С происходит переход коллагена в растворимый плотин, который усваивается человеком. Варку заканчивают при достижении температуры в толще продукта 70…72°С.

При варке погибает основная масса микроорганизмов. Ферменты инактивируются и поэтому мясопродукты дольше сохраняются.

При варке в воде некоторые компоненты переходят в воду, а поскольку варка длится несколько часов, то потери составных частей продукта довольно значительны и составляют до 40%.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

В помещениях технического комплекса при нахождении в них космического аппарата и ракеты-носителя обеспечивается температура воздуха от 8 до 25 °С и относительная влажность от 30 до 85 % при 25 °С.

Во время транспортировки КА с РН с технического на стартовый комплекс температура среды под головным обтекателем может обеспечиваться в диапазоне от 5 до 35°С специальными средствами (нагревательной установкой, размещенной на подвижной железнодорожной платформе и термочехлом).

При нахождении РН на пусковой установке тепловой режим среды под обтекателем обеспечивается в диапазоне от 5 до 35 °С холодильно-нагревательной установкой, размещённой на агрегате обслуживания и термочехлом.

Холодильно-нагревательная установка соединяется с обтекателем гибкими воздуховодами, обеспечивающими циркуляцию воздуха по замкнутому контуру (рис.10.1).

Холодильно-нагревательная установка обеспечивает подачу воздуха на входе в подобтекательное пространство с температурой:

· при охлаждении 3 – 5 °С;

· при нагреве 40 – 50 °С.

Количество подаваемого воздуха 6000 - 9000 м 3 /ч.

Температура воздуха на входе и выходе из головного обтекателя контролируется средствами холодильно-нагревательной установки с точностью до 4°С.

Термостатирование прекращается за 90 минут до старта РН.

Температура среды подобтекательного пространства непосредственно на момент старта РН зависит от метеоусловий в районе пусковой установки (температуры и скорости ветра, наличия осадков и т.д.)

Ðèñ. 10.1. Ñõåìà òåðìîñòàòèðîâàíèÿ ïîäîáòåêàòåëüíîãî ïðîñòðàíñòâà

Тепловое воздействие на КА в полете на активном участке траектории обусловлено различными причинами.

До сброса головного обтекателя нагрев КА происходит под действием теплового потока от внутренней поверхности обтекателя. Он является следствием нагрева оболочки обтекателя, в основном, за счет трения о воздух, при прохождении плотных слоев атмосферы с большой скоростью.

Поле температур оболочки головного обтекателя существенно неравномерное. Наиболее нагрета его коническая часть. Цилиндрическая часть обтекателя за счет высокой теплопроводности материалов силового набора и самой оболочки оказывается прогрета относительно равномерно. Поэтому для оценки степени теплового воздействия на КА со стороны цилиндрической части обтекателя может использоваться усредненная величина теплового потока.

Величина теплового потока от обтекателя зависит от коэффициента степени черноты (e) внутренней поверхности и меняется с течением времени полета, достигая максимального значения примерно к 130 секунде. Сброс головного обтекателя обычно осуществляется на высоте около 75 километров при скоростном напоре порядка 14 кг/м 2 . При этом максимальный тепловой поток для обтекателя (изготовленного с коэффициентом e £ 0,1) не превышает 250 Вт/м 2 .

После сброса головного обтекателя нагрев КА происходит под действием суммарного теплового потока за счет соударения с молекулами и атомами воздуха и рекомбинации атомов кислорода. Это тепловое воздействие может быть оценено величиной плотности теплового потока на поверхности КА, перпендикулярной вектору скорости.

Тепловое воздействие на КА после сброса головного обтекателя зависит от формы и размеров КА, а также от вида запуска КА (попутный или целевой).В связи с этим, величина теплового воздействия на КА окончательно уточняется индивидуально для каждого КА с учетом его конструктивных особенностей и программы выведения.

Тепловой поток на боковые поверхности КА обычно не превышает 100 Вт/м 2 .

Термическое воздействие на человека связано с перегревом и последующими биохимическими изменениями верхних слоев кожи. Человек ощущает сильную (едва переносимую) боль, когда тем­пература верхнего слоя кожного покрова (-0,1 мм) повышается до 45 °С. Время достижения «порога боли» т, с, связано с плотно­стью теплового потока q, кВт/м 2 , соотношением

т = (35/q) 1 , 33 .

При плотности теплового потока менее 1,7 кВт/м 2 боль не ощу­щается даже при длительном тепловом воздействии. Степень тер­мического воздействия зависит от величины теплового потока и длительности теплового излучения. При относительно слабом тер­мическом воздействии будет повреждаться только верхний слой кожи (эпидермис) на глубину около 1 мм (ожог I степени - по­краснение кожи). Увеличение плотности теплового потока или дли­тельности излучения приводит к воздействию на нижний слой кожи - дерму (ожог II степени - появление волдырей) и под­кожный слой (ожог III степени).

Здоровые взрослые люди и подростки выживают, если ожоги II и III степени охватывают менее 20 % поверхности тела. Выжи­ваемость пострадавших даже при интенсивной медицинской по­мощи резко снижается, если ожоги II и III степени составляют 50 % и более от поверхности тела.

Вероятность поражения той или иной степени при термиче­ском воздействии определяется по формуле (2.2) с использова­нием пробит-функций, соответствующие формулы которых пред­ставлены в табл. 2.1.

Термическое воздействие на легковоспламеняющиеся материалы (например, вследствие пожара, ядерного взрыва и т.п.) может вызвать дальнейшее распространение аварии и переход ее в ста­дию каскадного развития. Согласно имеющейся статистике, рас­пространение и развитие пожаров в производственных помеще­ниях происходят в основном по материалам, сырью и технологи­ческому оборудованию (42 %), а также по сгораемым строитель­ным конструкциям (36 %). Среди последних наибольшее распрос­транение имеют древесина и пластические материалы.

Для каждого материала существует критическое значение плот­ности теплового потока д кр, при котором воспламенение не про­исходит даже при длительным тепловом воздействии. При увели­чении плотности теплового потока время до начала воспламене­ния материала уменьшается (см. прил. II). В общем случае зависи-

Таблица 2.1 Формулы пробит-функций Рг в зависимости от степени термического поражения

Примечание. q, Вт/м 2 ; τ, с.

мость времени воспламенения от величины плотности теплового потока имеет вид

т - А/(q - q кр) n , (2.6)

где А и п - константы для конкретного вещества (например, для древесины А = 4360, п = 1,61).

При длительности теплового воздействия 30 с и плотности теплового потока 12 кВт/м 2 воспламеняются деревянные конст­рукции; при 10,5 кВт/м 2 - обгорает краска на окрашенных метал­лических конструкциях, обугливаются деревянные конструкции; при 8,4 кВт/м 2 - вспучивается краска на металлических конст­рукциях, разлагаются деревянные конструкции. Плотность теп­лового потока 4,0 кВт/м 2 безопасна для объектов.

Особенно опасен нагрев резервуаров (емкостей) с нефтепро­дуктами, который может привести к взрыву сосуда. В зависимости от длительности облучения критическая плотность теплового по­тока для емкостей с нефтепродуктами температурой воспламене­ния < 235 °С значительно меняется:

Длительность

воздействия, мин.............5 10 15 20 29 > 30

Критическое значение

плотности теплового

потока q Kp , кВт/м 2 .........34,9 27,6 24,8 21,4 19,9 19,5

Опасность термического воздействия на строительные конст­рукции связана со значительным снижением их строительной проч­ности при превышении определенной температуры.

Степень устойчивости сооружения к тепловому воздействию зависит от предела огнестойкости конструкции, характеризуемо­го временем, по истечении которого происходит потеря несущей способности. Прочность материалов может быть охарактеризована так называемой критической температурой прогрева, которая для стальных балок, ферм и перегонов составляет 470...500°С, для металлических сварных и жестко защемленных конструкций - 300... 350 °С.

При проектировании зданий и сооружений используют желе­зобетонные конструкции, предел огнестойкости которых значи­тельно выше, чем у металлических. Так, предел огнестойкости железобетонных колонн сечением 20x20 см соответствует 2 ч, се­чением 30x50 см - 3,5 ч.

Потеря несущей способности изгибаемых, свободно опираю­щихся элементов плит, балок и т.п. наступает вследствие прогре­ва растянутой арматуры до критической температуры 470... 500 °С. Предел огнестойкости предварительно напряженного железобе­тона такой же, как у конструкций с ненапряженной арматурой. Особенность напряженных конструкций - образование необратимых деформаций при их прогреве уже до 250 "С, после чего их нормальная эксплуатация невозможна.

Ниже приведены значения критической температуры прогрева некоторых строительных материалов, °С:

Полимерные материалы.................................150

Стекло............................,.................................200

Алюминий........................................................250

Сталь.................................................................500

Барическое воздействие на человека, здания и сооружения

При взрыве атомной бомбы, технологической установки, ре­зервуара, парогазовоздушного облака, взрывчатого вещества об­разуется ударная волна, характеризуемая избыточным давлением ЛР ф, кПа, и импульсом фазы сжатия / + , кПа с, негативно воз­действующая на человека, здания, сооружения и т.п.

Приведем общую характеристику барического воздействия взрыва на человека, кПа:

Для человека безопасно.........................................................<10

Легкое поражение (ушибы, вывихи, временная

потеря слуха, общая контузия)........................................... 20...40

Среднее поражение (контузия головного мозга, повреждение органов слуха, разрыв барабанных

перепонок, кровотечение из носа и ушей).......................40...60

Сильное поражение (сильная контузия всего организма, потеря сознания, переломы

конечностей, повреждения внутренних органов)............60... 100

Порог смертельного поражения 100

Летальный исход в 50% случаев........................................250...300

Безусловное смертельное поражение...................................> 300

Вероятность поражения той или иной степени при барическом воздействии на человека можно определить по формуле (2.2) с использованием соответствующих формул, при­веденных ниже:

Степень поражения Пробит-функция

Разрыв барабанных перепонок.......Рг = -7,6 + 1,524ln∆Р ф

Контузия............................................р г = -5,74ln{4,2/(1 +∆Р ф /Р 0) + 1,3/},

где т - масса тела, кг

Летальный исход..............................Рг = -2,44ln

Примечание. ∆Р ф, Па; I + , Па с.

При оценке барического воздействия на здания и сооружения принимают четыре степени разрушений:

слабые разрушения - повреждение пли разрушение крыш, оконных и дверных проемов. Ущерб - 10... 15 % от стоимости здания;

средние разрушения - разрушения крыш, окон, перегородок, чердачных перекрытий, верхних этажей. Ущерб - 30...40 %;

сильные разрушения - разрушение несущих конструкций и перекрытий. Ущерб - 50 %. Ремонт нецелесообразен;

полное разрушение - обрушение зданий, сооружений.

Зависимость степени разрушений от величины избыточного давления на фронте ударной волны представлена в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Избыточное давление (∆Р ф , кПа), соответствующее степени разрушения

Вероятность разрушения зданий и сооружений той или иной степени можно определить по формуле (2.2) с использованием формул пробит-функции, представленных ниже:

Разрушение Пробит-фунщия

Слабое.......................................Рг = -0,26ln[(4,6/∆Р ф ) 3 " 9 + (0,11/Г) 5,0 ]

Среднее.....................................Рг = -0,26ln

Сильное....................................Рг = -0,22ln[(40/Р ф) 7 - 4 + (0,46/ I +) 11,3 ]

Примечание. ДР Ф, кПа; / + , кПа-с.