- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 85. 1955 /
542

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Like | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

542

TEKNISK TIDSKRIFT

Fig. 1. Försökshus för explosioner.

joniserad luft, innehållande kväve- och
syrejoner, neutrala atomer och fria elektroner, har
en viss energi, vilken slutligen omsätts i värme.
Blixtplasmans energi är icke exakt känd och
redan här stöter man på en svårighet vid
jämförelsen av den elektriska med den kemiska
explosionen, vars energi är väl bekant för
explosiva ämnen.

Emellertid har H Norinder & O Karsten1
publicerat resultaten av ingående undersökningar om
blixtplasmans motstånd och effekt. Av dessa
mätningar framgår att blixtplasmans
utbredningshastighet beror på effekttillförseln och
därmed på strömändringshastigheten. Ju snabbare
strömstyrkan växer, desto större blir plasmans
energi och därmed tilltar blixtkanalens
utbredningshastighet. Ur resultat av undersökningar,
speciellt med 70 kA strömstyrka och 5 kA/^s
strömändring samt med 100 k A och 12 kA/^s,
kan man beräkna att utbredningshastigheten vid
ett förlopp av minst 10 ^s varaktighet är 520 m/s
vid 5 kA/^s och 750 m/s vid 12 kA/^s
strömändring.

I Sverige är blixtströmändringen i allmänhet
inte större än dessa värden; 20 kA/^s är ett
mycket högt värde. I USA med mera omfattande och
större åskväder ligger gränsen något högre. Den
sig utbredande kanalen erhåller med växande
strömstyrka mer och mer energi. Plasmans
energitäthet är emellertid jämförelsevis
konstant, så länge strömmen tilltar, och beräknas
till ca 26 Ws/cm3 vid 5 kA/^s och 40 Ws/cm3
vid 12 kA/|xs. Denna energi förbrukas delvis till
ljusstrålning och uppvärmning med dissociation
och jonisation, varvid temperaturen överskrider
15 000°C och delvis i bortslungning av den
omgivande luften, vilket yttrar sig som en
tryck-och knallvåg.

Den totala energin för en blixtkanal är för
urladdningar med ca 100 jxs halwärdestid ca 0,3
kWs/cm för 70 kA och 5 kA/^s och ca 0,6

kWs/cm för en kraftig urladdning med 100 kA
och 12 kA/jxs. Strömmens varaktighet har inte
stort inflytande på energin i blixtkanalen. Med
växande tider sjunker såväl strömtäthet som
fältstyrka i kanalen, så att deras bidrag till energin i
urladdningsförloppet blir mindre och mindre.
Blixtplasmans area är ca 60 cm2 och 100 cm2 vid
angivna 70 kA resp. 100 kA strömstyrka. — Vid
en mycket stark blixturladdning gäller följande
värden för fritt expanderande plasma:

Största strömstyrka ..........................................100 kA

Strömändringshastighet ..........................20 kA/^s

Plasmans största energitäthet ........................50 Ws/cm3

Energi per cm blixtkanal ............... 0,7 kWs/cm

Energi för 2 km blixtkanal ..........................40 kWh

Kraftigare blixtar har observerats också i
Sverige.

Energiutvecklingen vid de mest explosiva
gas-luftblandningarna överskrider sällan 4 Ws/cm3,
hos gas-syreblandningar 16 Ws/cm3, hänfört till
1,033 ata och 15°C. Förbränningsenergin för en
28,6 vol-% acetylen-syreblandning under 3,1 at
tryck är 50 Ws/cm3. Energetiskt motsvarar den
tidigare angivna "standardblixten" ett rör med
39 mm diameter, fyllt med en stökiometrisk
acetylen-syreblandning under 2,1 atö (fig. 4).

Är blixtkanalen helt omsluten, slungas materia
inte ur kanalen och minskas inte antalet
molekyler i denna. Därför stiger energiinnehållet.
Förångas vatten i blixtkanalen växer energin
ytterligare. Vid 100 k A urladdning genom en
koppartråd av 0,5 mm diameter förångas tråden
mycket snabbt och erhåller 54 kWs/cm3 energi, en
oerhört våldsam explosion, som emellertid
begränsas till mycket små avstånd.

Följande sammanställning ger en ungefärlig
föreställning om de vid explosioner verksamma
energiernas storleksordning:

Gasformiga explosiva blandningar Ws/cm3

Fint koldamm, undre explosionsgräns..........0,3

Väteförpuffning 9,4 vol-°/o i luft....................1

Methan 8,6 vol-°/o i luft....................................3

Fint aluminiumdamm 330 g/m3......................10

Blixtplasma, fritt i luft ....................................30

Knallgas under 13 at ö ......................................100

Fasta explosiva ämnen

Säkerhetssprängämne (ammonsalpeter) ... 3 000 (4 500)

Högexplosivt sprängämne ................................10 000

Explosionstrycket

Trycket i ett slutet rum uppkommer vid en
explosion genom temperaturstegring och genom
ändring av antalet partiklar (molekyler,
atomer, fria elektroner) i systemet. Vid en
methan-explosion (stökiometrisk blandning med luft, 9,5
vol-%) blir explosionslågans temperatur2 i en
större behållare 2 387°K (2 114°C) och därmed
8,15 gånger så hög som rumstemperaturen 293°K.
Explosionsövertrycket blir således 7,15 atö
under förutsättning att explosionen försiggår vid

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Nov 12 16:25:26 2019 (aronsson) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1955/0562.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free