温压爆炸中铝粉—空气混合物反应的数值分析

发布时间：2021-04-01 12:25

　　本文从理论出发初步探讨了温压炸药爆炸作用场的四大杀伤元特性,简单分析了破片及超压杀伤的破坏形式,同时针对试验中难以解决的高温火球热辐射及给有生目标造成缺氧窒息的问题,概述了这两类杀伤元对研究温压爆炸毁伤效能的重要意义,为解决流场内温度及组分浓度在试验中不易测得的问题,以此进一步获悉高温火球的热辐射功率和缺氧区域作用范围等,本文通过分析含铝炸药的爆炸作用特性,提出了适合温压药剂爆炸的铝粉后燃效应模型,即基于半开阔空间固定装药量TNT炸药的点源爆炸模型,使用LS-DYNA动力分析软件进行数值仿真,再现了引爆TNT药剂、爆炸冲击波的产生、传播、波间干扰影响和波经由地面的反射叠加等多种物理现象,获得了首次爆炸冲击波作用后流场内的压力分布规律,并将得到的距炸点0.5m监测单元的压力时程变化曲线,应用MATLAB依据最小二乘法原理拟合成随时间变化的分段函数形式,输入到FLUENT压力进口边界条件的UDF中,同时基于铝粉的后燃效应理论结合FLUENT中湍流标准k-ε模型、离散相颗粒表面燃烧模型、EBU模型以及热辐射P-1模型等数值模拟了2dg铝粉的抛撒和快速燃烧反应过程。计算数据表明,铝粉后燃效应产... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

温压药剂和高爆炸药爆炸的压力时程分布曲线

‘O为0:‘公的0一op，‘心:口t念玉图1.2乙烯一城气燃料气云爆炸的仄力日寸程变化云图图1.2为国外文献l‘”川」关一J几激波与可爆炸云相勺作用的研究，即数值模拟空适叫，一‘乡赫数为3.0的平而激波理想引爆乙烯一氧气燃料气云的爆炸过程。初始时，球内外才〔体处J几爪力平衡状态，空气中存在一马赫数为3.0并不断向右传桥的平lfiI激波，‘与激波到达燃料一空气的交界面时，与其冲掩发/}哟三用(子点火温度500K)引爆球内z毛体。图 1.2，!，翻泛示了不同时刻流场内的压力分布云图

距离(R)图2，l空气冲击波的传播过程图2.2空气冲击波超压曲线图2.1示意了不同时刻l、，tZ，f:，14爆炸冲击波在流场的传播状态，可以看出，随着距离和}l寸间的增力丁!，冲击波的压力不断衰减。在模拟点源爆炸问题中我们假定爆炸冲击波的传播特J胜为球面径向扩展，使得波阵而半径逐渐变大，无论冲击波总能量有无衰减，9

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3113332