Calcolatore raggio di esplosione

Questo calcolatore del raggio di esplosione stima la distanza alla quale un'esplosione in fase condensata produce ancora una sovrappressione incidente di picco scelta. Inserisca la massa esplosiva in chilogrammi, un fattore di equivalenza TNT e una sovrappressione obiettivo in chilopascal. Il motore converte la carica in massa equivalente di TNT, inverte la curva di sovrappressione a distanza ridotta di Kinney–Graham con una bisezione fissa e restituisce il raggio di Hopkinson–Cranz in metri. Le soglie tipiche di vaglio includono circa sette chilopascal per la rottura dei vetri e circa trentacinque chilopascal per danni gravi agli edifici. Il modello è un'idealizzazione di onda d'urto in campo libero: omette riflessioni, confinamento, terreno e lesioni.

Che cosa significano la distanza ridotta e la sovrappressione di picco

La scala a radice cubica di Hopkinson–Cranz è il modo standard del primo ordine per confrontare onde d'urto in aria provenienti da masse di carica diverse. Due esplosioni geometricamente simili producono la stessa sovrappressione di picco alla stessa distanza ridotta Z, definita come il raggio fisico R diviso per la radice cubica della massa equivalente di TNT W. Per questo otto chilogrammi di TNT, alla stessa sovrappressione, arrivano al doppio della distanza di un chilogrammo: la radice cubica di otto è due.

L'equivalenza TNT converte un esplosivo reale in una massa equivalente di TNT mediante un fattore pubblicato di efficacia relativa, così una carica di C-4, ANFO o polvere nera può essere vagliata con la stessa curva di sovrappressione dopo la moltiplicazione. Questo calcolatore inverte quindi la formula di sovrappressione incidente di Kinney–Graham del 1985, che fornisce il rapporto tra la sovrappressione di picco e la pressione atmosferica standard come una funzione decrescente e liscia di Z.

Il rapporto usa il prodotto chiuso di tre denominatori in radice quadrata che Kinney e Graham hanno adattato a dati di onda d'urto in campo libero, con P-zero pari a centouno virgola tre due cinque chilopascal. Risolvere Z alla Sua sovrappressione obiettivo e moltiplicare per la radice cubica di W produce il raggio in metri. La sovrappressione incidente di picco è il salto brusco di pressione sopra l'ambiente su una superficie parallela al fronte d'onda; non è pressione riflessa su un muro frontale, né impulso, né un raggio di frammenti.

I punti di controllo abituali di pianificazione includono circa sette chilopascal, vicino a una libbra per pollice quadrato, per la rottura dei vetri, e circa trentacinque chilopascal, vicino a cinque libbre per pollice quadrato, per danni strutturali gravi. Tali punti sono cifre di vaglio, non criteri di lesione. Il motore è un modello di sorgente puntiforme in campo libero: non ha riflessione al suolo, né canyon urbano, né bunker, né meteorologia Monte Carlo.

Dove sta una stima del raggio di esplosione — e dove non sta

Gli ingegneri di sicurezza di processo usano un raggio di esplosione a distanza ridotta come primo contorno quando vagliano lo stoccaggio di materiali energetici, gli schizzi di conseguenze di incidente o la distanza di stacco intorno a un'unità di processo, prima di aprire un volume completo di Kingery–Bulmash o una simulazione di dinamica dei fluidi computazionale.

Docenti e studenti incontrano la stessa identità di radice cubica nei corsi di fisica delle esplosioni e protezione civile: data la massa, l'equivalenza TNT e una sovrappressione da manuale, qual è R, e otto volte la massa raddoppia davvero la distanza. Questa pagina non è un ausilio alla progettazione di armi, né una tabella di letalità, né un sostituto di UFC 3-340-02, di un consulente di esplosioni abilitato o di un calcolo di pressione riflessa su una facciata reale.

La preferisca quando ha già una massa di carica, un fattore TNT pubblicato e una soglia di sovrappressione in campo libero in chilopascal; converta prima libbre e libbre per pollice quadrato se il documento di origine è imperiale. Tenga le richieste entro i limiti documentati, fissi il raggio arrotondato nei test e ricordi che suolo, edifici e confinamento possono spostare il contorno vero di un fattore grande.

Abbini il calcolatore ad altri ausili di fisica deterministici e gratuiti quando sta assemblando un piccolo laboratorio di strumenti di vaglio piuttosto che un modello completo di conseguenze.