HİDROLİK ÜNİTELERDEN BOŞALTMA ESNASINDA ORTAYA ÇIKAN ÖZEL HİDRODİNAMİK ETKİLER

© 2010 E.M. Şumakova

Rusya Bilimler Akademisi Su Sorunları Enstitüsü, Moskova

Editörün eline geçme tarihi: 12/14/2010

Su şebekelerinden serbest bırakıldığında hidrodinamik etkiler meydana gelir. Zhigulevskaya hidroelektrik istasyonu bölgesindeki hidrodinamik etkiler incelenmiştir.

Anahtar kelimeler: hidrolik yapılar, hidrodinamik etkiler, kıyı deformasyonu

Son yıllarda bazı hidroelektrik santrallerin bulunduğu bölgelerde yapılan çalışmalar, hidroelektrik santrallerin düzenli işletimi sırasında ortaya çıkan salınımların bir takım hidrodinamik etkilere yol açtığını göstermiştir. 60-70'li yıllarda, Tolyatti GDO'nun Zhigulevskaya HES bölgesinde, HES'in çalışma moduyla ilişkili salınım dalgaları incelendi ve 90'ların sonlarında ve 2000'lerin başlarında. Rusya Bilimler Akademisi Su Sorunları Enstitüsü tarafından Rybinsk hidroelektrik istasyonu bölgesinde benzer çalışmalar yürütüldü.

Bu çalışmalar, salınım dalgalarının geçişine bağlı olarak akım hızlarında önemli bir artışa neden olan uzun dalga bozukluklarının meydana geldiğini ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, her zaman kastedilen, bozukluğun periyoduna (hidroelektrik santralin çalışma modu) karşılık gelen bir periyoda sahip bir dalga bozukluğuydu. Bu tür dalga bozukluklarının kanal veya kıyı deformasyonlarında bir faktör olarak dikkate alınmadığını belirtmek gerekir.

Bu çalışmada, salınımlar sırasında meydana gelen ancak kıyaslanamayacak kadar kısa periyotlara sahip olan dalga bozukluklarını ele alıyoruz. Denizlerin ve büyük göllerin kıyı bölgeleri için, sığ sularda seviye dalgalanmaları şeklinde kendini gösteren, birkaç saniyeden birkaç dakikaya kadar olan periyotlarla - sözde - uzun dalga hareketleri yeterince incelenmiştir. Yerçekimi dalgaları (IG dalgaları). Kıyıya yakın hız alanını belirledikleri gösterilmiştir. Oluşma nedenleri doğaldır ve dalgalanmalara önemli miktarda su karıştığı için kıyı bölgesinde ve bitişik kıyılarda tabanın yeniden şekillendirilmesi çok önemli olabilir. Bu dalgalar enerjinin %80'ini oluşturur. Önceki çalışmalar, benzer dinamik etkilerin hidrolik yapılar yoluyla salınımlar sırasında meydana geldiğini bulmuştur.

Elena Mikhailovna Shumakova, teknik bilimler adayı, araştırmacı. E-posta: [e-posta korumalı]; [e-posta korumalı]

ELEKTRİK GÜCÜ ÜRETİM MODU İLE İLİŞKİLİ HİDRODİNAMİK ETKİLER

Zhigulevskaya HES'in üst havuzdaki alanı için, elektrik üretim rejimine uygun olarak su seviyesindeki değişikliklerin arka planında, ~ 60 dakikalık periyotlarla 10-20 cm'lik karmaşık seviye dalgalanmaları ortaya çıkıyor. ve ~0,5 m'lik seviye dalgalanmaları ve ~15-20 dakikalık periyotlar. (Şekil 1), doğrudan hidroelektrik istasyonunda daha belirgindir. Alt havuzda ~10-15 dakikalık periyotlarla 5-10 cm'den 30 cm'ye kadar seviye dalgalanmaları hakimdir. (İncir. 2).

Resim, bir hidroelektrik santralin hidrolik ünitelerinin açılıp kapatıldığı anlarda (genellikle sabah ve akşam günde iki kez gözlenir) 50 cm'ye kadar genliğe sahip tek uzun dalgaların geçişi ile tamamlanmaktadır.

ZHIGULIOVSKAYA HES'İN SPILLARD BARAJINDAN TAŞKIN GEÇİŞİYLE İLİŞKİLİ HİDRODİNAMİK ETKİLER

Dolusavak barajından yapılan salınımlara, su ortamındaki karmaşık, çok modlu bir dalga süreci eşlik eder; bu süreç, dolusavak barajının yakın çevresinde en yoğun ve değişkendir ve barajdan yaklaşık 8 km mesafede sönümlenir.

Dakika aralığındaki periyotlarla seviye değişiklikleri (en belirgin periyotlar 6-7 ve 12-15 dakikadır) ~ 1-1,2 m'ye ulaşır. Seviyenin yükselmesi sırasında (dalga tepesini geçerken), akış akıntısı hızlara kadar yoğunlaşır. 2 m/s'den fazla. Değişiklikler 1-2 dakikalık aralıklarla da görünür. ve genlikleri 15-20 cm'dir.

Pirinç. 2. Su seviyesi. Not: JSC "Zhigulevskaya HES". Sağ Banka

Seviye dalgalanmalarının arka planında yoğun dalgalar ortaya çıkar (Şekil 3). Görsel olarak rüzgara benzer (periyotlar birkaç saniyedir, genlikler 1-1,2 m'ye kadardır). Bu rahatsızlık karmaşık bir yapıya sahiptir - 3-5 ve 10-12 saniyelik periyotlara sahip dalgalar aynı anda gözlenir, görsel olarak küçük ve büyük olarak algılanır, periyotları 1 saniyeden az olan ve genlikleri 510 cm olan dalgalar, "dalgalanmalara" benzer. Dalgalar kıyıya yaklaştıkça tek bir cephe oluşturuyor.

Böylece, dolusavak barajı boyunca yapılan salınımlar sırasında, tasarım hesaplamalarına göre sabit akış bölgesinde yer alan ve bu nedenle güçlendirilmeyen kıyı bölümünde çok ölçekli dalga süreçlerinin bütün bir kompleksi gözlemlenir. Kendilerini, birkaç saniyeden onlarca dakikaya kadar farklı periyotlarla seviye dalgalanmaları ve birkaç on santimetreden birkaç desimetreye kadar genlikler şeklinde gösterirler.

Salımlarla ilişkili hidrodinamik süreçlerin yoğunluğuna bağlı olarak dolusavak barajının etki alanı bölünebilir (Tablo 1):

Bölgelerin sınırları dolusavak barajının kanal kanalının özelliklerine göre belirlenir. Birinci bölge

erozyon çukuru da dahil olmak üzere dolusavak baraj yapılarının sınırına karşılık gelir. İkinci bölge, sol sahilin ana hatları ve dolusavak baraj kanalının sonu ile belirlenir. Üçüncü bölge Volga'nın tek kişilik yatağına karşılık geliyor. Dördüncü bölge Volga'nın iki kola bölünmesiyle başlıyor.

Böylece, hidrolik ünitelerden ve özellikle dolusavak barajından (yüzey dolusavak) geçen düşen suyun enerjisinin dağılma sürecine, içinde izlenebilen çeşitli genlik ve frekanslardaki (IG dalgaları) karmaşık çok modlu dalga fenomeni eşlik eder. hidrolik üniteden en az 7 km'lik bir yarıçap.

GELİŞİM FIRSATLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

HİDRODİNAMİK ETKİLERE BAĞLI YATAK DEFORMASYONLARI,

YAYINLARA EŞLİK EDİYORUZ.

Dalgaların karakteristik yükseklikleri ve periyotları, kanalın derinlikleri ve kıyı kısımlarına ilişkin veriler, başta ortaya çıkan akıntıların hızı olmak üzere dinamik etkinin niceliksel özelliklerinin belirlenmesini mümkün kılar.

Periyodu >5 dakika olan dalgalar için değerler

Pirinç. 3. Zhigulevsky hidroelektrik kompleksinin akış aşağısında salınımlar sırasında ortaya çıkan huzursuzluk

dolusavak barajı üzerinde

Tablo 1. Zhigulevskaya HES dolusavak barajının yoğun etki bölgeleri

VSP'den uzaklık Seviye farklılıkları (maksimum) Rüzgar dalgalarına benzer dalgaların yüksekliği Ek olgular

1 km'den az >0,7m >1 m Girdaplar, dalga kırılması.

1-3 km 0,7m 0,7m Sığ suya girerken dalga cephesi bir yelpaze gibi açılır. Dalga çöküyor.

3-7 km 0,2-0,3 0,2-0,3 Birleşik dalga cephesi yavaş yavaş kayboluyor.

8 km'den fazla - yok -

maksimum dip akıntı hızı aşağıdaki ilişki kullanılarak tahmin edilebilir [Aibulatov N.A.]:

u = tgLDtyaVDlYa/L)],

burada )r, X ve T sırasıyla dalganın yüksekliği, uzunluğu ve periyodudur.

Birkaç saatlik periyotlara sahip dalgalar için, su seviyesindeki tüm olası değişiklik aralığında kritik taban hızları 1 cm/s'yi aşmaz; akışın taşıma kapasitesi 0,01-0,02 cm aralığındadır (karakteristik boyutu 0,01 cm'dir). toprağın 0,05 cm'lik kısmı).

5-30 dakikalık periyotlarla dalgalar için. Alçak sularda 0,5 m'ye ve yüksek sularda 1 m'ye kadar genliklerle, dalgalar hidroelektrik istasyonun hem üstünden hem de altından sol kıyıdaki sığ suya girdiğinde önemli taban hızları meydana gelebilir - saniyede 5 cm'den fazla. bölme 7,5-12,5 cm/s. Periyodu ~1,5 dakika olan ve 0,15 - 0,3 m'lik seviye değişimine sahip dalgalar da 3,7-7,5 cm/s'lik kayda değer dip hızları oluşturabilir.

Bu nedenle, bir hidroelektrik santralin hidrolik üniteleri aracılığıyla salınımlar sırasında, sığ kısımda IG dalgalarının oluşması sonucu, bu bölgenin toprak karakteristiği için kritik aşındırıcı hızları aşan önemli taban hızları meydana gelebilir.

Bir hidroelektrik kompleksinin aşağı akışında böyle bir olgunun olasılığı daha önce Rybinsk örneği kullanılarak deneysel olarak gösterilmişse, daha sonra Zhigulevskaya HES örneği kullanılarak yukarı akış için benzer bir olgu ilk kez gösterilmiştir. Dolusavak barajından su boşaltıldığında, sol sahildeki sığ suda 7-25 dakikalık aralıklarla IH dalgaları ortaya çıkar. barajın yakınında 10 cm/s'nin üzerinde taban hızlarına yol açar.

Yazarlar rüzgar dalgalarına benzer dalgaların ürettiği hidrodinamik etkileri değerlendirmeye çalıştılar. Bu amaçla rüzgar dalgaları için geliştirilen hesaplama yöntemleri kullanılmıştır. Dalgaların sığ suya girerken eğime doğru ilerlemesi durumunda, [B.A. Pyshkin]:

g- n- 0,3(1 + y> .

burada n pürüzlülük katsayısı ~0,75'tir,

L = 0,75 m dalga yükseklikleri için, eğime yaklaşırken, neredeyse tüm dalga özellikleri aralığında dağılım (X = 1...6 m) ve derinlik değişiklikleri (H = 1...6 m) maksimum dip hızları

kritik değerden birçok kez daha yüksektir ve taşkın zirvesinde H = 6 m'de 1 m/s'lik bir değere ulaşır; parçacık boyutu > 10 cm olan parçacıklar için kritiktir.

Bir dalga dik bir kıyıyla etkileşime girdiğinde maksimum dip hızını hesaplamak için [B.A.] oranı kullanıldı. Pyshkin]:

d.taH PYA H -sh 4p-, i 4g I

Burada h dalganın yüksekliği, H derinlik, l dalga boyu, H>Hk¡¡ dalganın kırıldığı derinliktir.

0,75 m dalga yüksekliği, 3-5 m tipik dalga boyları ve 1-3 m derinlik için yapılan hesaplamalar ~ 1 m/s'lik dip hızlarının maksimum değerlerini verir.

Dolayısıyla, kıyı deformasyonlarını belirli bir faktörün etkisi ile ilişkilendirmek oldukça zor olmasına rağmen, bu zaten mümkündür.

Salımların enerji transferinin uzun dalga bileşeni dikkate alınmadan hesaplanan su işleri alanındaki banka koruma uzunluğunun yetersiz olacağı söylenebilir. Bankaların daha da güçlendirilmesine yönelik önlemlerin planlanması, bu bileşenle ilişkili hidrodinamik etkiler dikkate alınarak gerçekleştirilmelidir.

KAYNAKÇA

1. Debolsky V.K., Eshchenko L.A., Kotlyakov A.V. ve diğerleri. Rybinsk hidroelektrik kompleksinin alt havuzundaki akımların dinamiği ve çevresel değerlendirmesi. Su kaynakları, 2005, T.32, Sayı:3, s.274-281.

2. Eshchenko L.A., Shipilova L.V. Düşük frekanslı dalga hareketleri ve bunların sığ su kabartmalarıyla bağlantısı. Jeomorfoloji, 1994, Sayı. 3, s. 62-69.

3. Kotlyakov A.V. Hidroelektrik kompleksinin mansap kanalındaki kıyıların yeniden düzenlenmesi. Diss... cand. coğrafya Bilim. M., 2003.

4. Kuibyshev ve Saratov rezervuarları. Ed. P.F.Chigirinsky ve V.A. Serisi Göller ve rezervuarların hidrometeorolojik rejimi. L., Hidro-meteoizdat. 1978

5. Şumakova E.M. Hidroelektrik santrallerin baraj bölümlerindeki kıyı süreçlerinin özellikleri (Zhigulevskaya hidroelektrik santrali örneğini kullanarak). Diss... cand. teknoloji. Bilim. M., 2008.

HİDROMONTAJLAR ARACILIĞIYLA SUYA BIRAKILMASI ESNASINDA MEYDANA GELEN ÖZEL HİDRODİNANİK ETKİLER

© 2010 E.M. Şumakova

Rusya Bilimler Akademisi Su Sorunları Enstitüsü, Moskova

Hidroknotlarda hidrodinamik etkiler vardır. Zhigulevsk hidroelektrik santralinin etrafındaki hidrodinamik etkiler araştırılıyor.

Anahtar kelimeler: hidro-bağlar, hidrodinamik etkiler, kıyı deformasyonu

Elena Shumakova, Teknik Bilim Adayı, Bilimsel İşbirlikçi. E-posta: [e-posta korumalı]; [e-posta korumalı]

Darbe ve karşı etki uygulama alanındaki mekanik faktörlerin etkisi altında ve ayrıca hidrodinamik kuvvetlerin etkisi altında, dura mater işlemlerinin kenarlarında ve bölgede bulunan kemik oluşumlarında bir beyin hasarı meydana gelir. Kafatası boşluğu. Bu durumda, genellikle beyin dokusunun hemorajik yumuşaması şeklinde birincil nekroz meydana gelir.

Beyin omurilik sıvısı ve sudan zengin beyin maddesini içeren kafatasının kapalı boşluğuna mekanik enerji uygulandığında, kinetik enerjinin dalga hareketlerinin meydana geldiği su ortamına aktarılmasıyla karmaşık hidrodinamik olaylar ortaya çıkar. Sıvı beyin maddesine çarptığında, kafatası içinde yer alan yoğun oluşumlarda beyin morlukları ve daha az stabil olan doku elemanlarının yırtılması meydana gelir.

Kan ve beyin omurilik sıvısı sayılmazsa hücre içi ve hücre çevresinde bulunan sıvı beyin parankiminin %60-80'ini oluşturur. Bu nedenle, akut kapalı ve ateşli silahla yaralanmaya bağlı travmatik beyin hasarının patogenezinde hidrodinamik faktörlerin önemi, hemen hemen tüm yazarlar tarafından bir dereceye kadar kabul edilmektedir. Bu faktörler, kafatasındaki ateşli silah yaraları incelenirken daha kolay değerlendirilir; dolayısıyla bu veriler, kapalı kafatası travmasının patogenezi tartışılırken de kullanılmalıdır.

Geçen yüzyılın 70-80'lerinde, bir grup Alman bilim adamı, o zamanlar baskın bir pozisyona sahip olan beyin hasarı ve yaralanmasının patogenezine ilişkin "hidrolik" veya daha doğrusu "hidrostatik" bir teori geliştirdi. Bu teori, Pascal'ın sıvıların sıkıştırılamazlığına ilişkin hidrostatik yasasının kullanılmasına dayanmaktadır. Bu kanuna göre, hermetik kap içerisinde bulunan bir sıvının herhangi bir noktasında uygulanan basınç, her yöne aynı kuvvetle iletilir ve bu kuvvet yeterince güçlü ise, hermetik kap içeriden yırtılır.

Basınçta yavaş ve kademeli bir artış olduğunda ve kapta bir tüp varsa sıvı içinden akacaktır, ancak basınçta hızlı bir artışla yine de bir patlama meydana gelecektir. Bu teori, kafatası boşluğu ile sıkıştırılamaz bir sıvı kütle ile dolu bir kap arasında bir benzetme yapar. Bu nedenle mekanik enerji kafatasının veya beynin sınırlı bir alanına uygulandığında basınç her yöne eşit olarak dağılır ve beynin sulu ortamına ve doku elemanlarına iletilir. Bu, sinir dokusunun daha az stabil elemanlarında travmaya ve dura mater süreçlerinde ve kranyal boşlukta çıkıntı yapan kemik sırtlarında beyin kontüzyonlarına yol açar.

Hidrolik teori, kafatası ve beyindeki ateşli silah yaralarının analizinde yaygın kullanım alanı bulmuştur. Uçan bir mermi, bir presin pistonuna benzetildi ve boşluk içindeki basınç aniden arttı. Pek çok araştırmacı tarafından yapılan deneysel gözlemleri açıklamak için hidrolik faktörler kullanıldı: sıvı veya jelatinimsi madde ile dolu, hava geçirmez şekilde kapatılmış kurşun, kalay veya cam kaplara ateş edildiğinde, kabın karşı duvarı, bu duvar kurşun tarafından delinmeden önce kırıldı.

Hidrostatik teoriye göre merminin basınç artışının aniliğini belirleyen hızı kadar, çarpan yüzeyin büyüklüğünü belirleyen kalibresi de önemlidir; merminin kütlesi ve dönme hareketleri dikkate alınmadı.

Hidrolik teori, geçen yüzyılın sonunda, hayvan kafataslarındaki ve insan cesetlerindeki kurşun yaraları ve çeşitli fiziksel modellerle yaptıkları deneylere dayanarak etki teorisini formüle eden Rus ve yabancı araştırmacılar tarafından zaten ciddi eleştirilere maruz kalmıştı. .

Çarpma teorisine göre, bir merminin patlayıcı etkisi Pascal yasası ile açıklanamaz ve asıl önemli olan, merminin kinetik kuvveti, deformasyonu, beyin maddesinden geçerken daha belirgin olan uygunsuz dönüşüdür (takla). , yara kanalının topografyası, kraniyal boşluk ve direnç dokuları. Kafatası boşluğundaki beyinde hasar, içinde gelişen hidrolik basınç nedeniyle değil, bir merminin çarpmasıyla beynin merminin uçuş yönünde dalga benzeri bir şekilde hareket etmeye başlaması nedeniyle meydana gelir; kafatasında başlayan tahribatı arttırıyor. Kapalı kafatası travması durumunda hidrolik teorinin hükümlerine göre, Pascal'ın kuvvetin her yöne etkisine ilişkin yasalarını dikkate almak gerekiyorsa, Rus araştırmacılar kinetik kuvvetin etki yönündeki etkisine dikkat ettiler.

Bu gerçekler, hidrolik faktörlerin önemi konusunda farklı bir değerlendirmeyi zorunlu kıldı ve 1894'te, son savaşlar döneminde Alman askeri saha cerrahisinin bir doktrini olarak var olan Kohler ve Schjörning'in "hidrodinamik" teorisi ortaya çıktı.

Bu teorinin özü, uçan bir merminin hareket hızını sıvı ortama aktarması ve bunun beyin dokusunda tuhaf "mikro patlamalara" yol açmasıdır. Hidrostatik teorinin verilerinin aksine, bu kuvvetin etkisi her yöne, yani en önemlisi atış yönünde eşit olmayan bir şekilde yayılır. Ve bu teoride merkezi bağlantı, kuvvetin sıvı tarafından iletilmesidir.

Bu hidrodinamik teori açısından, yalnızca yara kanalının duvarları alanında (bölge) değil, büyük değişikliklerin varlığına dikkat çeken Genewein'in “merminin yan etkisi doktrini”ni de dikkate almak gerekir. doğrudan travmatik nekroz), fakat aynı zamanda moleküler sarsıntı bölgesinin açığa çıktığı yakın çevrede de görülür.

Butler, Puckett, Harvey ve McMillen, yüksek hızlı radyografi (saniyede 4500 kare) kullanarak, küçük bir merminin (7 inç çapında çelik bir top) bir kedinin veya köpeğin başından muazzam bir hızla geçtiğinde ( Saniyede 4000 feet), merminin yolu boyunca beyinde büyük bir boşluk oluşur ve bu boşluk hemen kapanır. Mikrosaniyelik görüntüleme bu boşluğun ana hatlarını yakalar. Bu durumda boşlukta mevcut olan önemli basınç, çevre dokulara radyal yönde iletilir. Sonuç olarak, beyin dokusunda hasar ve dikişler boyunca kemiklerin geniş ölçüde ayrılması, bireysel kafatası kemiklerinin kırılmasıyla birlikte meydana gelir. Bu yaralanmalar, intraserebral boşlukta oluşan yüksek basıncın bir sonucudur ve bu, aşağıdaki gözlemle kanıtlanmaktadır: yüksek hızda uçan bir merminin, foramen magnum yoluyla beyninin çıkarıldığı bir kedinin kafasından geçişi. , dikişler boyunca kemiklerin ayrılmadan giriş ve çıkış delikleri bölgesindeki kemiklerde nispeten küçük hasara neden olur. Goorjian ve Webster tarafından yapılan deneysel gözlemler, köpeklerde beyindeki delici ateşli silah yaralanmalarında, kapalı kafa yaralanmasında (sabit veya sabit olmayan bir kafaya darbe) görülenle aynı genelleştirilmiş solunum, damar ve diğer işlevler reaksiyonlarının gözlemlendiğini göstermektedir. Bu reaksiyonların yoğunluğu intrakranyal içerikteki hasarın derecesine bağlıdır. Özellikle ateşli silah yaralanması anında kan basıncında hızlı ve keskin bir yükseliş gözlenir.

1947'de A. Yu. Sozon-Yaroshevich, bölümünün araştırmasını özetleyerek, kafatasındaki ateşli silah yaralarının balistiğinin matematiksel bir analizini sundu ve bir merminin "darbe etkisi" konusundaki Rus teorisinin doğruluğunu vurguladı.

A. Yu.Sozon-Yaroshevich, bir merminin hareketi sırasında beyin dokusunda meydana gelen süreçlerin, onun viskoz bir ortamdaki hareketinin yasalarına bağlı olduğu sonucuna vardı. Hidrodinamik veya hidrostatik etki daha az önemlidir.

Kapalı kraniyoserebral hasarın patogenezini analiz etmede, bir merminin içinden geçtiği beyin dokusunda meydana gelen süreçlerin analizi büyük önem taşımaktadır. Sonuçta beyin dokusunun viskoz ortamında ortaya çıkan kalıplardan bahsediyoruz.

Kırma eylemi– bir merminin çok büyük bir kinetik enerjisi olduğu ve derinin bir bölgesini parçaladığı zaman.

Hidrodinamik eylem– Bir mermi sıvı veya yarı sıvı içerikle dolu içi boş organlara (mesane, mide, bağırsaklar, diyastoldeki kalp) çarptığında geniş yırtıklar meydana gelir, çünkü Merminin enerjisi, organın duvarlarına muazzam bir kuvvetle etki eden sıvı içeriğine aktarılır.

Kama eylemi- Merminin kinetik enerjisi delici bir etki gerçekleştirecek kadar büyük olmadığında, ancak dokuyu ayırmak (tabakalandırmak) için künt bir kama gibi hareket etmek için yeterli olduğunda.

Sarsıcı eylem- Merminin ömrünün sonuna geldiği ve kinetik enerjisinin çok küçük olduğu durumlar için tipik olan bu durum, merminin sıradan bir küt nesne gibi davranarak çarpma yerinde aşınmaya veya morarmaya neden olmasını sağlar.

Mermi silahından ateşlendiğinde meydana gelen kurşun yarasında şunlar bulunur: kurşun giriş deliği (yara), yara kanalı ve sıklıkla çıkış yarası (delik).

Giriş kurşun yarası

    Şekil, yakın mesafeden çekildiğinde yuvarlak veya ovaldir - yıldız şeklinde veya çapraz şekilli

    Pirogov tarafından 1849'da açıklanan bir işaret olan bir doku kusurunun (eksi doku) varlığı - yaranın zıt kenarları parmaklarınızla bir araya getirilir ve kenarları bir araya getirirken kenarlar boyunca kıvrımlar oluşmazsa; o zaman doku defekti yoktur, kıvrımlar oluşmuşsa doku defekti vardır.

    Giriş yarasının çapı, kas liflerinin ve derinin elastik liflerinin kasılması nedeniyle genellikle merminin çapından 1-3 mm daha küçüktür.

    Giriş yarasının kenarları düzgün veya ince taraklı olup içine sarılır (merminin hareket yönünde)

    Üzgünlük kemeri- 1-3 mm genişliğinde koyu kırmızı renkte halka şeklinde bir aşınma, deriden geçen künt bir nesne olan bir merminin yüzey katmanını - epidermisi - yırtması sonucu meydana gelir. Bir mermi yaranın tüm çevresi boyunca dik açıyla, dar bir açıyla çarptığında ortaya çıkar - hilal şeklindedir

    Bir mermi vücudun giysiyle kaplı bir kısmına çarparsa, o zaman giysinin kumaşı kurşun tarafından cilt yarasının kenarlarına kuvvetli bir şekilde bastırılır, bu nedenle giysi yoluyla yaralandığında yaralanma kemeri vakalara göre daha geniş olabilir; merminin derinin giysilerle örtülmeyen bir bölgesine çarptığı yer.

    Silme bandı (kirlilik)- Merminin yüzeyi genellikle is ve yağla kaplıdır ve deriden geçerken mermi bu kirletici maddelerin çoğunu giriş deliğinin kenarlarında 0,5-2 mm genişliğinde dar bir bant şeklinde bırakır; koyu gri bir renk. Sedimantasyon kuşağıyla tamamen örtüşebilir ve sanki onun üzerine katmanlanabilir. Unutulmamalıdır ki, giysi yoluyla yaralandığında giysinin üst katmanındaki deliğin kenarlarında cilt üzerinde olmayacak bir silme bandı oluşacaktır;

    Yara kenarlarının metalizasyonu ( metalizasyon kemeri) – Silme bandında daima metaller bulunur. Kurşun ceketsiz bir mermi tarafından bırakılırsa, içinde kurşun bulunur ve mermi kovanlarından, esas olarak kabuk metalleri silme bandında kalır: bakır, çinko, demir, nikel

Kurşun yarasından çıkış

    Çıkışın şekli çok çeşitli olabilir (düzensiz yıldız şeklinde, yarık şeklinde, kemerli, köşeli ve bazen yuvarlak veya oval). Bu, bir takım koşullara bağlıdır; örneğin, mermi vücuda baş kısmıyla girer ve yan kısımla veya ayrı parçalar şeklinde çıkabilir, vb.

    Kural olarak kumaşta herhangi bir kusur yoktur - kenarlar bir araya geldiğinde tamamen kapanır. Sadece bazı durumlarda hafif bir doku defekti olabilir ve bu oldukça nadirdir, genellikle merminin şekli yuvarlak veya oval olduğunda

    Çıkış deliğinin boyutları genellikle giriş deliğinden daha büyüktür; bu, örneğin çıkış sırasında merminin pozisyonundaki değişikliklerin bir sonucu olarak kemik parçalarının hareketi ve deformasyon gibi çeşitli faktörlerle açıklanır. mermi. Mermi deforme olmamış ve başıyla birlikte vücuttan çıkıyorsa çıkış deliği küçük boyutlu, yuvarlak, oval veya yarık şeklindedir.

    Çıkışın kenarları genellikle düzensizdir ve sıklıkla dışa doğru dönüktür.

    Silme bandı yok

    Yaralanma kemeri genellikle yoktur ancak bazen merminin çıkışta geçtiği anda yaranın kenarlarının kalın giysiye veya herhangi bir yoğun cisme çarpması ve preslenmesi sonucu da oluşabilir.

    Kural olarak yaranın kenarlarının metalizasyonu yoktur; bazen kurşun kurşunla yaralandığında meydana gelebilir;

Yara kanalı

Düz, kemerli veya kesikli çizgi şeklinde olabilir. Kavisli bir şekle sahip veya kırık bir çizgi şeklinde bir yara kanalı, bir merminin yoğun dokudan içeriye doğru sekmesi durumunda veya bir kişinin yaralanma anında belirli bir duruşunun bir sonucu olarak ortaya çıkar. Kanal, birbirine göre hareket edebilen çeşitli organ ve dokulardan (bağırsak döngüleri) geçerse aralıklı hale gelebilir. Yara kanalının lümeni genellikle hasarlı doku artıkları ve fışkıran kanla doludur. Merminin hidrodinamik etkisi nedeniyle iç organlarda geniş yıldız şeklinde yaralar oluşabilir.

Açık kafatasının yassı kemikleri Merminin hareketinden dolayı delikli bir kırılma meydana gelir ve kranyal kasanın kemiklerindeki yara kanalı koni şeklinde bir şekle sahiptir, giriş deliği çıkış deliğinden daha küçük çaptadır (koni yönünde genişler) merminin hareketi). Kranial boşluktan çıkarken yara kanalının şekli de koni şeklindedir, VCP'deki deliğin boyutu ECP'den daha küçüktür.

Kafatasının kemiklerindeki kurşun deliklerinden radyal çatlaklar uzanabilir ve çıkış deliğinde genellikle giriş deliğinden daha fazla bu tür çatlaklar bulunur. Radyal çatlakların yanı sıra eşmerkezli çatlaklar da sıklıkla görülür. Radyal ve eşmerkezli çatlakların eş zamanlı varlığıyla kafatası tonozundaki kırık, delikli-kıymıklı kırık karakterini alır. Geniş delikli-parçalı kırıklarda, merminin giriş noktasını objektif olarak belirlemek, ölçmek ve kemiklerdeki yara kanalının yönünü belirlemek için tüm kemik parçalarının çıkarılıp bir yığının üzerine yerleştirilmesi önerilir. nemli kum veya hamuru. Kemikteki deliğin çapı genellikle merminin kalibresini yaklaşık olarak belirlemek için kullanılabilir.

Epifiz bölgelerinde boru şeklindeki kemikler Yapısı düz olanlara yakın olan mermi, genellikle koni şeklinde bir kanala sahip delikli bir kırık bırakır ve bu kemiklerin diyafizinde, merminin hareketinden dolayı parçalanmış veya delikli-ufalanmış kırıklar meydana gelir. Boru şeklindeki kemiklerin hasar görmesi durumunda, parçaların çıkarılması ve ardından birbirine yapıştırılması da önerilir. Bu durumda merminin giriş çıkış noktaları ve yara kanalının yönü net olarak belirlenir.

Boru şeklindeki kemiklerde, mermi girişi tarafında, genellikle radyal ve eşmerkezli çatlakların uzandığı düzensiz yuvarlak şekilli bir kusur vardır, ancak yassı kemiklerden farklı olarak bazı çatlaklar, merminin uzunluğuna göre eğik bir yöne sahiptir. Kemiğin diyafizi ve bu nedenle diyafizin yan taraflarında üçgen veya trapez şeklinde parçalar oluşturur. Bu parçalar yüzeysel olarak bir kelebeğin kanatlarının hatlarına benzemektedir (kelebek kırığı). Merminin çıkış tarafında giriş tarafına göre daha büyük bir kusur oluşur. Çatlaklar da buradan uzanır ve bunların çoğu uzunlamasına bir yöne sahiptir.

Hasar gören herhangi bir kemiğin parçalarının çoğu ya yara kanalında ya da kemiğin arkasındaki çevredeki yumuşak dokuda bulunur. Parçaların bir kısmı çıkış deliğinden gövdenin dışına atılabilir. Aksine, tek tek parçalar hasarlı kemiğin önünde bulunan yumuşak dokuya gömülür, ancak sayıları çok daha azdır. Bu parça dağılımı, merminin giriş ve çıkışındaki farklı boyutlardaki kusurlarla birlikte, çatlakların farklı yönleri dikkate alınarak genellikle giriş ve çıkış deliklerinin ve yara kanalının yönünün radyografik olarak belirlenmesi için kullanılır.

Teğetsel kurşun yarası

Bir mermi vücuda yüzeyine teğetsel olarak zarar verirse, o zaman sözde dikdörtgen bir yara veya aşınma oluşur. yüzeysel hasar.

Teğetsel bir yara dar bir oluk görünümündedir, şekli genellikle dikdörtgendir, ancak aynı zamanda elmas şeklinde de olabilir, kenarları genellikle düzensizdir ve ciltte küçük yırtıklar vardır. Çoğunlukla yırtıkların yaranın uzunluğuna göre eğik bir yönü vardır ve merminin hareket yönüne doğru saparlar.

Mermi girişi tarafındaki yaranın ucu genellikle yuvarlak ve sivri uçludur ve kesik hilal şeklindedir. Aynı zamanda yarım ay şeklinde bir silme (kirlenme) kuşağı da olabilir. Yaranın çıkış ucu daha keskindir, daha az aşınmıştır ve bazen deride dar bir yırtığı temsil eder.

Giysi üzerinde teğetsel bir yara olması durumunda, genellikle birbirinden belli bir mesafede konumlandırılmış bağımsız giriş ve çıkış delikleri bulunur. Giysilerdeki bu tür özel hasarlar, yaranın kurşun yarası olarak teşhis edilmesine yardımcı olur.

Otomatik ateş sonucu yaralandı

Otomatik atış patlamaları makineli tüfekler ve hafif makineli tüfekler tarafından sağlanır. Hattan yakın mesafelerde birden fazla ateşli silah yaralanması meydana gelebilir, ancak bunların tek atışla açılan birden fazla yaradan farklı olan bazı belirtileri vardır:

    Giriş deliklerinin karakteristik göreceli konumu.

    Yara kanallarının aynı yönü

    Hasarın birleşik doğası.

Tek atıştan kaynaklanan çoklu yaralar için giriş delikleri bulunan Vücutta rastgele oluşur ve yara kanalları farklı yönlere sahiptir, bazen kesişir, hatta karşılıklı olarak zıt yönlere gidebilir. Otomatik silahlar çok yüksek bir atış hızına sahiptir (dakikada yaklaşık 500-900 mermi); kısa süreli mermilerin ateşlendiği kısa sürede ne silahın ne de kurbanın vücudunun konumunu önemli ölçüde değiştirecek zamanı yoktur; giriş delikleri belli bir noktada bulunur - gövdenin bir yüzeyi zincir, üçgen veya dörtgen şeklindedir.

Tüm yara kanalları aynı yöne sahip olduğundan, kısa bir patlama sırasında yara kanallarının kesişimi gözlenmez. Çoğu zaman vücutta yara kanalları çok küçük bir açıyla yelpaze şeklinde ayrılır, bu da atış sırasında silahın sallanmasından kaynaklanır (buna dikkat edilmezse yara kanalları paralel uzanır).

Kısa aralıklarla ateş ederken, tek tek mermiler hemen hemen aynı yere çarpabilir, bu da bağlı, birkaç mermi için ortak giriş hasarı. Bu tür bir hasarın ortak bir giriş ve/veya çıkış deliği olabilir ve bazen de tüm uzunluğu boyunca ortak bir yara kanalı olabilir. İki mermi için ortak giriş deliğinin şekli genellikle "8" rakamına benzer; üç veya daha fazla mermi için deliklerin şekli daha karmaşıktır: konturları farklı açılardan birbirine bağlanan birkaç yaydan oluşur. Bu konturlar özellikle yağış ve sürtünme kuşakları ile açıkça belirtilmiştir.

Vinogradov fenomeni

Bazen kısa mesafeden (giysilerin içinden) çekim yaparken, ciltte veya giysinin ikinci katında kurum birikebilir. Ancak Vinogradov fenomeninin meydana gelmesi için aşağıdaki koşullar gereklidir:

    Yüksek mermi hızı (en az 500 m/s)

    Giysi ile vücut arasında veya iki kat giysi arasında 0,5 ila 5 cm arasında hava boşluğunun bulunması.

Oluş mekanizması: uçan bir merminin etrafında, özellikle önünde, hava sıkışması meydana gelir ve merminin arkasında, çekici etki nedeniyle atış kurumunun taşındığı, seyrekleştirilmiş bir hava alanı bölgesi belirir. Böylece kurum merminin arkasına doğru hareket eder. İlk giysi katmanını deldikten sonra kurum, mermiyle birlikte mermi deliğine hücum eder, bu boşluk olduğu gibi kurumu mermiden keser, böylece mermi hareket eder ve kurum ciltte birikir veya giysinin iç katmanında. Bu birikinti, yakın mesafeden vurulduğunda biriken kurumdan, daha soluk bir gölge, küçük boyut (çap 1,5-3 cm), pürüzlü veya parlak bir çevresel kenarlık ve bazen kenarların yakınında dar bir ışık aralığının bulunmasıyla farklılık gösterir. delik. Temel fark, giysinin ilk katında yakın çekim izlerinin bulunmamasıdır.

Ateşli silah yaralarının sırasının belirlenmesi

    Karın boşluğunun içi boş organlarında hasar: Merminin hidrodinamik etkisinden kaynaklanan ilk kurşun yarasına, genellikle yıldız şeklinde bir şekle sahip olan organın arka duvarında geniş bir yırtılma eşlik eder. Sonraki atışlarda hidrodinamik etki keskin bir şekilde azalır veya kaybolur, bu nedenle sonraki delikler çok daha küçüktür ve yuvarlak bir şekle sahiptir.

    Yaralar yeterince uzun bir süre sonra açılmışsa, bunların sırası yara bölgesindeki inflamatuar reaksiyonun ciddiyetine göre belirlenebilir.

    Yara bölgesindeki kanamanın şiddetine odaklanabilirsiniz çünkü sonradan oluşan yara daha az kanayacak ve kanamanın şiddeti de daha az olacaktır.

    Seri atış yaparken, en kısa mesafe birinci ve ikinci giriş delikleri arasında olacak ve sonrakiler arasında giderek artacaktır.

Av tüfeğinden çıkan atışların neden olduğu hasar

Fişekler saçma veya saçma ile doldurulmuştur. Ateşlendiğinde, vurulduğunda veya saçma atıldığında, tomarlarla birlikte tek bir kompakt mermi olarak namludan dışarı uçar ve daha sonra bileşen parçalarına parçalanmaya başlar. Atışların maksimum uçuş menzili 200-400m, saçmalar 500-600m'ye kadar, keçe tomarlar ise 40m'ye kadar uçabilmektedir. En ciddi hasar, atış yükünün hala kompakt olduğu yakın mesafeden veya yakın mesafeden atış yapıldığında meydana gelir.

Şu tarihte: yakın mesafeden başından vuruldu neredeyse tamamen yok olduğu belirtiliyor. Bu durumda, başın yumuşak kaplamaları birkaç büyük kanat halinde yırtılır, kafatası birçok parçaya bölünür ve bunların bir kısmı yumuşak doku parçaları tarafından yerinde tutulur. Beyin tamamen veya kısmen yok edilir ve kafatası boşluğundan dışarı atılır. Bu gibi durumlarda giriş deliğinin nerede olduğunu ve atış yönünün ne olduğunu tespit etmek zordur. Bununla birlikte, dikkatli bir inceleme sonrasında, yumuşak dokuya veya saça yapışmış bireysel saçmalar bulunabilir, bu da yaralanmanın ateşli silahla yaralandığını gösterir. Bireysel pelletlerin darbelerinden kaynaklanan küçük izler, iç yüzeylerindeki kemik parçaları üzerinde bulunabilir ve dura mater parçaları üzerinde küçük delikler bulunabilir. Giriş deliğine göre deri fleplerinde yuvarlak veya oval, kenarları füme şeklinde bir doku defekti bulunur. Kum (hamuru) üzerinde parçalar toplarsanız aynı şey kemiklerde de bulunabilir.

Durumda boş mesafeden vurulduğunda vücudun diğer bölgelerinde hermetik durma ciltte geniş yırtıklar var, namlu ağzının izi var, atışın ek faktörleri yara kanalının derinliklerinde yer alıyor. Yara kanalı boyunca uzanan kaslar yer yer açık kırmızı renktedir.

Şu tarihte: gevşek durma(temas) karakteristik özelliği cilt yanıkları veya vellus kıllarının (giysi yığını) termal etkiden dolayı kavrulmasıdır.

Ateş edildiğinde 1 m'ye kadar mesafede 2-4 cm çapında, düzensiz fistolu kenarları olan bir giriş kurşun yarası oluşur.

Kovulduğunda 1 ila 2-5 m mesafeden aynı zamanda yuvarlak veya oval bir şekle ve fistolu kenarlara sahip olan bir giriş ateşli silah deliği (ana) oluşturulur; çevresinde küçük bir doku defekti olan ayrı yuvarlak yaralar, başlangıçtaki dağılma nedeniyle bir sedimantasyon ve metalizasyon kuşağı vardır; atış.

Kovulduğunda 5 metreden fazla bir mesafeden merkezi bir delik gözlenmez, ancak yalnızca bir veya başka bir alana dağılmış, saçmalardan kaynaklanan birden fazla bireysel yara görünür. Bu alan ne kadar büyük olursa mesafe de o kadar büyük olur.

Kovulduğunda onlarca metreden Vücuda yalnızca bireysel peletler girer.

Atış yaraları genellikle kördür. Yara kanalında saçma veya saçmaya ek olarak tomar parçaları da bulunabilir.

Gazlı ve gazlı silahlardan yapılan atışlardan kaynaklanan hasar

Gaz namlulu silah görünümü, boyutu ve tasarım özellikleri bakımından kural olarak karşılık gelen tabanca ve tabanca modellerini kopyalar. Ancak gaz silahlarının temel tasarım özellikleri şunlardır:

    namluda tüfek alanlarının olmaması

    namluda sözde gaz silahının varlığı. Çoğunlukla 2-3,5 mm kalınlığında metal bir plaka olan, namlunun tamamı boyunca dikey olarak uzanan bir bölücü, amacı canlı bir kartuşun ateşlenmesi olasılığını engellemektir.

Gaz namlulu silahların ayırt edici bir özelliği, mermi yerine toksik tahriş edici maddelerin - tahriş edici maddelerin kullanılmasıdır. Bir kişiyi aktif, hedefe yönelik agresif eylemlerde bulunma yeteneğinden geçici olarak mahrum bırakmak için tasarlanmıştır.

Gaz kartuşu cihazı:

    kollu ve astar

    toz şarjı

    Mermi yerine kristal tahriş edici madde içeren plastik bir kap var.

Bu kap, ince lifli malzemeden bir astarla birleştirilmiş dar bir bölmeyle toz yükünden ayrılır. Kartuş kasaları pirinç veya bronzdan yapılmıştır.

Atış mekanizması: Bisiklet astara çarptığında barut ateşlenir ve üretilen ısının bir sonucu olarak tahriş edici madde, saniyeden çok daha kısa bir sürede kristal durumdan gaz durumuna geçer. Toz gazlar, genişliği 1,5 m'ye ve uzunluğu 6 m'ye kadar olan gaz halindeki tahriş edici bir bulutu namludan dışarı iter. Maksimum etki, namludan engele kadar 2-3 m mesafede gözlenir.

Tahriş edici maddeler, görme organlarını, solunum yollarını veya cildi etkilemesine bağlı olarak, bölünmüştür:

    Göz yaşartıcılar (göz yaşartıcı gazlar)– Orbital sinirin duyusal uçları üzerinde seçici olarak etki eden tahriş edici maddeler. Eylem ilk birkaç saniye içinde gelişir: yanma hissi, gözlerde ağrı, gözbebekleri bölgesinde ağrı, gözlere kum girme hissi, aşırı gözyaşı, fotofobi (fonksiyonel bozukluklar). Göz yaşartıcıların yakın mesafeden yüksek konsantrasyonlara maruz kalması durumunda, gözlerde kimyasal yanık şeklinde organik hasar da mümkündür. Gözlerinizi suyla durulamaya çalışmak yalnızca toksik etkiyi artırır. 40-60 dakika sonra etkiler yavaş yavaş kaybolur ve sadece fonksiyonel bozukluklar varsa herhangi bir değişiklik tespit edilemeyebilir. Bu nedenle mağdur ne kadar erken muayene edilirse o kadar iyidir.

    Sternitler– ağırlıklı olarak üst solunum yollarının mukozasına etki eder. Harekete geçtiklerinde etki, atıştan 30 saniye - 30 dakika sonra ortaya çıkabilir, süre sternit konsantrasyonuna bağlıdır. Semptomlar: burunda, nazofarinkste, frontal sinüslerde, göğüs kemiğinin arkasında ve hatta karın bölgesinde yanma ve ağrı. Baş ağrısı, öksürük, bulantı, kusma ile karakterizedir. Organik değişikliklerden, üst solunum yollarının mukoza zarında değişen derinliklerde kimyasal yanıklar görülebilir ve bazen toksik pnömoni gelişir.

    Karışık etkili tahriş edici maddeler iki grupta sunulur:

    esas olarak göz zarlarını ve üst solunum yollarını tahriş eder,

    gözleri, üst solunum yollarını ve cildi tahriş eder.

Tahriş edici maddelerin göz zarları ve üst solunum yolu üzerindeki etkisi durumunda, gözyaşı dökücülerin ve sternitlerin etkisine benzer etkiler ortaya çıkar. Karışık etkili tahriş edici maddeler ciltle temas ettiğinde, ek olarak kaşıntı, yanma, ağrı ve ciltte eritem görülür. Nemlendirilmiş cilde maruz kaldığında etkisinin keskin bir şekilde arttığı, hatta ciltte kimyasal yanık oluşabileceği unutulmamalıdır.

Listelenen tahriş edici maddelerin tümü kural olarak ölüme neden olmaz, ancak yüksek konsantrasyonlara maruz kaldıklarında ölümcül olabilirler. En yaygın ölüm nedeni toksik akciğer ödemidir. Komplikasyonlar arasında keratokonjonktivit, keratit, değişen derinliklerde göz mukozasının nekrozu ve bronşit, soluk borusu iltihabı ve zatürre şeklinde solunum yolu hasarları yer alabilir. Deride yüzeysel nekroz görülebilir.

En ciddi hasar, yakın mesafeden veya yakın mesafeden vurulduğunda görülür ve genellikle 4-5 cm uzunluğunda kör bir yara kanalı olan yassı kemiklerin delikli kırıkları ile vücudun çeşitli bölgelerinde delici yaralar oluşabilir.

8-9 mm kalibreli gaz namlulu bir silahla yakın mesafeden ateşlendiğinde yaralar ortasında küçük bir cilt kusuru bulunan yuvarlak veya oval bir şekle sahiptir. Kenarları düzensizdir ve çok sayıda küçük yırtılma, ayrılma ve yumuşak doku delaminasyonları vardır. Damga işareti zayıf bir şekilde ifade edilmiş ve parçalanmıştır. Yara kanalında çok sayıda yarı yanmış toz parçacığı ve diğer kartuş ekipmanı parçaları belirlendi.

Atış, yumuşak dokunun ince ve kemiğin bitişik olduğu bir bölgeye yapılırsa, yakın mesafeden atış yapıldığında ağırlıklı olarak yıldız şeklinde yaralar oluşur, kenar yırtıkları ve doku ayrılmaları belirginleşir. Yassı kemiklerin delikli kırıkları kural olarak düzensiz yuvarlak bir şekle sahiptir, kenarları düzensiz, ince veya kaba dişlidir. Abutment-temas ile uzunluğu 2-3 cm'ye kadar olan yassı kemiklerde doğrusal kırıklar meydana gelebilir.

Gaz av tüfeği. Atış yüklü fişeklerin kullanılması durumunda hasar etkisi büyük oranda artar. Gazla çalışan silahlarda kullanıma yönelik markalı atış kartuşları, yaklaşık 1 mm çapında, 40-50 ila 200 normal yuvarlak şekilli saçma içerir. Atış yüklü fişeklerle gaz namlulu bir silahla ateşlendiğinde ateşli silah yaralarının aşağıdaki özellikleri gözlenir:

    Yaraların kör doğası

    Yakın mesafeden vurulduğunda az miktarda hasar

    Yara kanalında topak parçalarının varlığı

    Dermiste yara kanalı boyunca paralel oluk şeklinde lezyonların oluşması

    Saçakların etkisinden dolayı dış kemik plakasında çentikler ve ezikler

    Derideki yaranın şekli “kart kalbi” olarak karakterize edilir - ortada kesicinin çıkıntısında sağlam bir cilt alanı vardır

    Yara kanalında büyük miktarda parçalı atış (kesiciye çarpıldığında kırılır)

    Bölücüyle temas nedeniyle bireysel peletlerin yönlü yüzeyi

    Yönlendirilmiş yüzeylere sahip 2-3 peletin konglomeralara yapıştırılması.

Hidrodinamik kendi kendine salınım etkisi

Animasyon

Tanım

Belirli bir şekle sahip bir engelle etkileşime girdiğinde türbülanslı bir batık sıvı jetinde akustik dalgaların ortaya çıkması olgusuna hidrodinamik kendi kendine salınım etkisi denir.

Sıvı jetinin kinetik enerjisini akustik titreşim enerjisine dönüştüren cihazlara hidrodinamik yayıcılar denir.

Hidrodinamik yayıcının çalışması, bir nozülden akan bir jetin belirli bir şekil ve büyüklükte bir engelle etkileşimi sırasında veya sırasında, bir sıvı ortamda belirli bir hız ve basınç alanı formundaki bozuklukların üretilmesine dayanır. jetin zorunlu periyodik kesintisi. Bu bozulmalar, nozüldeki jetin tabanı üzerinde ters bir etkiye sahip olup, kendi kendine salınan bir rejimin oluşmasına katkıda bulunur. Bozulmalardan kaynaklanan ses emisyonunun mekanizması, hidrodinamik yayıcıların tasarımına bağlı olarak farklı olabilir; bu, hava için gaz jeti yayıcıların tasarımından temel olarak farklıdır, ancak hidrodinamik yayıcılara sıvı düdükler adı verilir.

En yaygın olarak kullanılanlar, bir sıvıya daldırılmış dikdörtgen oluklu bir ağızlıktan (Şekil 1) ve düğüm noktalarına (Şekil 1a) bağlanan veya dirsekli (Şekil 1b) jete doğru sivriltilmiş bir plakadan oluşan plaka hidrodinamik yayıcılardır. .

Düğüm noktalarında plaka tespitli bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 1 A

Tanımlar:

2 - plaka;

3 - bağlantı noktaları.

Plakanın konsol montajına sahip bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 1b

Tanımlar:

2 - plaka.

Plakanın üzerine bir sıvı akışı aktığında, içinde ana doğal frekansı olan bükülme titreşimleri uyarılır:

,

burada a, plakayı sabitleme yöntemine bağlı olarak orantı katsayısıdır;

l plakanın uzunluğudur;

t - kalınlık;

E - elastik modül;

r, plakanın yapıldığı malzemenin yoğunluğudur.

Listelenen tüm değerler CGS sisteminin birimlerinde ifade edilirse, plaka iki düğüme a = 2,82 ve bir konsola a = 0,162 bağlandığında.

Eklenen kütlenin varlığı f PL'nin değerini bir miktar azaltır. Akan jette aşağıdaki frekansta kendi kendine salınımlar meydana gelir:

f c =k n /h,

burada n jet hızıdır;

h, meme ile plaka arasındaki mesafedir;

k, n ve h'ye bağlı bir orantı katsayısıdır.

Yoğun salınımları harekete geçirmek için f c ve f PL'nin çakışması gerekir. Pratikte plakanın telin titreşimleriyle rezonansa ayarlanması herhangi bir özel zorluk yaratmaz ve jetin hızının ayarlanması ve nozul ile plaka arasındaki mesafenin değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Plaka hidrodinamik yayıcılar ~2-35 kHz frekanslarda salınımlar üretir. Plaka hidrodinamik yayıcıların çalışması sırasında akustik enerjinin emisyonu, esas olarak, desteklerin ortasında (Şekil 1a) veya serbest ucun yakınında (Şekil 1a) maksimum olacak şekilde, düzlemine dik yönde salınan plaka nedeniyle gerçekleştirilir. .1b).

Zamanlama özellikleri

Başlatma süresi (-1'den 0'a kadar oturum açın);

Ömür boyu (0'dan 6'ya kadar log tc);

Bozunma süresi (log td'yi -1'den 0'a);

Optimum gelişme zamanı (1'den 5'e kadar log tk).

Diyagram:

Efektin teknik uygulamaları

Efektin teknik uygulaması

En basit teknik uygulama Şekil 2'de gösterilmektedir. 1 A. Başlık olarak, aralık başlığı olan bir ev tipi elektrikli süpürgeyi plaka olarak kullanabilirsiniz, bir ucundan masif bir tabana sıkıştırılmış ince (0,1 mm) bir çelik folyo şeridi kullanabilirsiniz. Plakanın konsol kısmının uzunluğunu değiştirerek (yani plakanın serbest titreşimlerinin rezonans frekansı), aynı anda memeden plakaya olan mesafeyi değiştirirken, farklı kendi kendine salınım frekansları elde etmek mümkündür, içerikte anlatıldığı gibi. Bu durumda, kendi kendine salınımların frekansı her zaman pratik olarak doğal salınımların frekansı ile çakışacaktır.

Efekt uygulama

Hidrodinamik yayıcılar, birbiri içinde çözünmeyen sıvıların emülsifiye edilmesi (örneğin, yüksek kaliteli su-yağ, su-cıva emülsiyonlarının elde edilmesi), katı parçacıkların sıvılarda dağıtılması (örneğin, yağda grafit), gibi çeşitli teknolojik süreçlerin yoğunlaştırılması için kullanılır. çözeltilerde kristalleşme süreçlerinin hızlandırılması, polimer moleküllerinin parçalanması, haddelemeden sonra dökme çeliğin temizlenmesi vb.

Örnek 1. Dairesel nozullu plakalı hidrodinamik emitör.

Hidrodinamik yayıcının tasarımı, iki konik yüzeyden oluşan halka şeklinde oluklu bir nozüle (1) (Şekil 2) sahiptir ve salınım engeli, düzenlenmiş konsol plakalarından oluşan bir sistem oluşturacak şekilde jeneratörler boyunca kesilen içi boş bir silindirdir (2) .

Bir plaka hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 2

Meme ile engel arasında oluşan kavitasyon bölgesinin titreşimi nedeniyle hidrodinamik yayıcıdan başka bir radyasyon mekanizması da mümkündür (Şekil 3).

Çubuk hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 3

Böyle bir radyatörün ana elemanları, koni-silindirik bir nozül (1), bir engel reflektörü (2) ve nozül-reflektör ekseni ile silindirin generatrisi boyunca yer alan çubuklar (3) formunda bir rezonans salınım sistemidir. Kenarlara tutturulmuş bir dizi çubuk şeklinde veya genatrisler boyunca frezelenmiş oluklara sahip içi boş bir silindir şeklinde yapılabilir. Yansıtıcı yüzeyler dışbükey, düz veya içbükey olabilir. Enerji açısından en iyisi, içeriği belirli bir frekansta (temel frekans) meme-reflektör bölgesinden dışarı atılan bir kavitasyon bölgesinin oluşumunu sağlayan delik şeklindeki içbükey bir reflektördür. Yoğun titreşimleri harekete geçirmek için, yansıtıcı yüzeyin belirli bir şekli için, reflektörün ucundaki deliğin D çapı ile memenin d çapı arasında belirli bir oran gereklidir. Kavitasyon bölgesinin titreşimleri, çubuklarda (3) kendi frekanslarında bükülme titreşimlerini harekete geçiren, radyasyona katkıda bulunarak yoğunluğunu ve tek renkliliğini artıran alternatif hız ve basınç alanları yaratır. Çubukların doğal frekansı f st, f pl ile aynı formülle belirlenir (çubukların çift taraflı sabitlenmesi için a katsayısı 1,03 ve konsol sabitleme için - 0,7). Bu tasarımın hidrodinamik yayıcılarına çubuk yayıcılar denir.

Kavitasyon bölgesinin titreşiminden kaynaklanan radyasyon prensibi, Şekil 2'de gösterilene benzer bir hidrodinamik yayıcının tasarımında mümkündür. 3, silindirik engelin tabanında d çapında bir delik varsa. Nozulun uçları ile reflektör (nozul ve silindir) arasında toroidal şekilli bir kavitasyon bölgesi oluşturulur. Bu, 20-30 m/s'lik bir sıvı akış hızı ve yaklaşık 2-10 atm'lik bir basınç gerektirir. Üretilen salınımların frekans spektrumu 0,3-25 kHz'dir.

Etkisi Bernoulli etkisine dayanan hidrodinamik yayıcılar mümkündür. Dairesel bir ağızlıktan (1) (Şekil 4) ve kontur (2) boyunca sıkıştırılmış bir zardan oluşurlar.

Hidrodinamik yayıcının şeması

Pirinç. 4

Nozuldan dışarı akan jet, nozul-membran bölgesindeki basıncı periyodik olarak değiştirerek membranın titreşimlerine neden olur. Bu durumda membran tarafından sıvının içerisine düşük frekanslı titreşimler yayılır. Titreşimler, zarın bükülme titreşimlerinin doğal frekansına karşılık gelen temel bir tonla yayılır.

Listelenenlere ek olarak, ana çalışma elemanları eş eksenli olarak yerleştirilmiş silindirler olan stator ve rotor olan döner yayıcılar da vardır. Her biri yan yüzeylerde bir yuva veya delik sistemi ile donatılmıştır. Çalışmaları sirenlerin çalışmasına benzer ve dönüş sırasında stator ve rotordaki yarıkların değişmesiyle elde edilen ve çalışma ortamında basınç dalgalanmalarının oluşmasına yol açan sıvı akışının periyodik olarak kesilmesine kadar kaynar. Döner hidrodinamik yayıcıların frekansı, yuva sayısı ve rotor devir sayısı ile belirlenir.

Hidrodinamik yayıcılar, geniş bir frekans aralığında akustik titreşimler yayma kapasitesine sahiptir: 0,3 ila 35 kHz arasında, maksimum ~1,5-2,5 W/cm2 yoğunlukta. Hidrodinamik yayıcıların genel avantajları, alınan akustik enerjinin düşük maliyeti, tasarımlarının ve operasyonlarının basitliği ve ayrıca içlerindeki sıvı akışının bir yandan bir salınım üreteci olması, diğer yandan da bir salınım üreteci olmasıdır. diğeri ise bir ses nesnesidir. Plakalı hidrodinamik yayıcıların avantajı, yaklaşık 2 atm'den başlayarak nispeten düşük basınçlarda çalışabilme yeteneğidir; Dezavantajları ise yorulma gerilmeleri nedeniyle sık sık plaka arızaları, desteklerin tam olarak düğüm noktalarına konumlandırılmasındaki zorluk, viskoz ortamlarda ve katı yabancı maddeler içeren ortamlarda titreşim oluşturmadaki zorluklardır. Çubuk hidrodinamik emitörlerin bu dezavantajları yoktur ancak yaklaşık 4 atm'den başlayarak artan basınçlarda çalışırlar. Döner hidrodinamik radyatörler, hem tasarım açısından (rotor ve statorun yüksek eşeksenliliğini sağlama ihtiyacı, dönen elemanların varlığı vb. nedeniyle) hem de çalışma açısından plaka ve çubuk radyatörlerden önemli ölçüde daha karmaşıktır, ancak karşılaştırıldığında en yüksek performansa sahiptirler. diğer hidrodinamik radyatörlere.

Hidrolik (hidrostatik) etki teorisi

Bir merminin hidrolik (hidrostatik) etkisinin teorisi, 19. yüzyılın sonlarında Alman bilim adamlarının çalışmalarına dayanmaktadır. Reger, Bruns, vb. (bu yüzden buna Alman teorisi de denir). Bu teoriye göre, ateşli silah yaralanması oluştuğunda, merminin sıvıdaki basınç artış hızını ve kalibresini yani vücudun sıvı yüzeyine etki eden darbe değerini belirleyen hızı belirlenir. , önemli. Bir merminin hidrolik hareketinin teorisi, hava geçirmez şekilde kapatılmış bir kapta bulunan bir sıvıda oluşan basıncın her yöne aynı kuvvetle iletildiği Pascal'ın hidrostatik yasasına dayanmaktadır. Bu teori yalnızca sıvı veya yarı sıvı içerikle dolu içi boş organlara yönelik ateşli silah yaralanmalarının mekanizmasını açıklayabilir.

Bir merminin hidrodinamik etki teorisi

Bir merminin hidrodinamik etkisinin teorisi, sıvı veya yarı sıvı bir ortama giren bir merminin (mermi veya atış) yüksek hızını ona aktarması nedeniyle vücuda verilen hasarın oluşmasıdır. Ancak bu ortamda merminin enerjisi her yöne eşit şekilde yayılmamakta, ağırlıklı olarak uçuş yönüne yönlendirilmektedir. Dolayısıyla, bir merminin sıvı bir ortamla etkileşimindeki belirleyici faktör, kendine özgü fiziksel nitelikleri olan sıvıdır, özellikle de mermi enerjisinin sıvı veya yarı sıvı bir ortama aktarılmasıdır. Bu teorinin dezavantajı, zarar verici etkinin, merminin veya atışın kendisinin hareketinin özellikleriyle değil, esas olarak dokuların durumuyla veya daha doğrusu sıvıyla doygunluk derecesiyle ilişkili olmasıdır.

Mermi darbesi teorisi

Bir merminin darbe etkisinin teorisi Rus bilim adamları P.I. tarafından önerildi. Morozov (1889), E.V. Pavlov (1892), V.A. Thiele (1894) ve I.P. Ilyin (1894), bununla bağlantılı olarak Rus teorisi olarak da adlandırılmaktadır. Bu teoriye göre, bir merminin vücudun tüm dokularına göre herhangi bir mesafedeki yıkıcı etkisi, merminin muazzam kinetik enerjisi ve sertlik derecesinin yanı sıra etkilenen vücut dokularının direnci ile belirlenir. . Bu teorinin doğruluğu özellikle I.P.'nin deneyleriyle kanıtlanmıştır. Ilyin: Kafatasındaki iki delikten bir cesedin kafasına ateş ettiğinde, kafatasının tamamına ateş ederken 8 kat daha az hasar gözlemledi. Bu teoriye göre, merminin uçuş hızı ne kadar hızlı azalırsa ve yaralanma anında merminin enerjisi ne kadar hızlı aktarılırsa, doku hasarı da o kadar belirgin olur, yani bir merminin travmatik etkisindeki en önemli faktör, dokulara aktarılan enerji miktarıdır.


Kapalı