密闭空间内爆炸温度场数值计算及其特性研究

发布时间：2024-05-25 14:30

　　采用三阶WENO有限差分格式,耦合求解爆轰产物质量分数输运方程与可压缩欧拉方程,并通过建立内能与热容之间的关系求得瞬态温度,自主开发密闭空间内炸药爆炸温度场三维数值计算程序。基于所开发的程序开展密闭空间内炸药爆炸温度场数值计算,初步探讨内爆炸温度场演化过程及其分布规律。研究表明:密闭空间内爆炸温度载荷在爆炸初期呈现出多峰值特征,在爆炸后期,逐渐趋近于准静态平稳值,且内爆炸温度场分布具有空间上的不均匀性;数值计算准静态温度与理论计算吻合较好,相对误差控制在1%以内,初步验证了所开发程序的可靠性和正确性。本文的研究可为进一步探讨考虑后燃烧效应爆炸温度场数值计算及毁伤评估提供一定的参考和指导。

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【部分图文】：

图1Newton迭代法计算温度流程图Fig.1ProcedureoftemperaturecalculationbyNewtoninteraction

、C、D为爆轰产物和空气按照质量加权的混合参数，具体求解过程参考文献[15]。式(5)是关于瞬态温度T的一元非线性方程，在程序计算每一个时间步内，进一步令0022330001123fTeeATTDDBTTCTTTT(6)22DfTABTCTT(7)采用Newton迭代法[6]进行....

图3爆炸初始条件(a)压力场(单位：GPa)(b)温度场(单位：K)(pressurefield)(unit：GPa)(temperaturefield)(unit：K)

梦?招?边界(不考虑舱室结构的变形)[16]，正交均匀网格尺寸取为40mm，见图2(b)。(a)密闭舱室尺寸(单位：mm)(b)网格划分(sizeofclosedcabin)(unit：mm)(meshdistribution)图2密闭舱室尺寸及网格划分Fig.2Sizeofcl....

图5不同药量内爆炸测点温度-时间历程曲线Fig.5Temperature-timehistorycurveofdifferentgaugingpointsfordifferentmassexplosives(c)7218g(d)12195g

刂圃?1%以内，满足实际的工程计算要求，也初步验证了本文所开发的内爆炸温度场数值计算程序的可靠性和正确性。表2温度体积积分平均与理论解相对误差Tab.2Relativeerrorbetweentemperaturevolumeintegralaverageandtheoretic....

图6不同药量内爆炸温度体积积分平均时间历程曲线与理论解对比Fig.6Comparisonoftemperaturevolumeintegralaveragetimehistorycurvewiththeoreticalsolutionsfordifferentmassexplosives(c)7218g(d)12195g

tweentemperaturevolumeintegralaverageandtheoreticalsolution药量(mass)/g体积积分平均(volumeintegralaverage)/K理论解(theoreticalsolution)/K相对误差(relativee....

本文编号：3982228