冲击波与液滴相互作用特性研究

发布时间：2018-11-12 20:35

【摘要】：为分析细水雾对舰船舱内爆炸强冲击波的耗散作用与机理,采用有限元仿真方法建立二维空间内冲击波作用于液滴的模型,分析冲击波与液滴相互作用的过程,分析过程中压力波以及液滴形态的变化。结论如下:高马赫数冲击波和低马赫数冲击波作用于液滴的破碎特性有两种较为典型的模式,反射波和透射波的变化受冲击波速度影响较大;低马赫数冲击波作用时,绕射波延伸较近,环流衍生成的低压区面积较小,过程进行较为缓慢,高马赫数冲击波作用时则相反。液滴破碎历程大致可分为四个阶段:钝化变形阶段、"人"字形变形阶段、拉长阶段和破碎阶段,各阶段特征明显;液滴的变形至破碎相比冲击波的传播过程呈现明显滞后性,冲击波传播过程迅速,产生的气动力持续影响液滴的形态变化。
[Abstract]:In order to analyze the dissipative effect and mechanism of fine water mist on the strong shock wave of explosion in ship cabin, the finite element simulation method was used to establish the model of the action of shock wave on droplet in two-dimensional space, and the process of interaction between shock wave and droplet was analyzed. The change of pressure wave and droplet morphology in the process of analysis. The results are as follows: there are two typical modes for the fragmentation of droplets under the action of high Mach number shock wave and low Mach number shock wave. The changes of reflected wave and transmission wave are greatly affected by the velocity of shock wave. Under the action of low Mach number shock wave, the diffracted wave extends closer, the area of low pressure area derived from the circulation is smaller, the process is slower, but the high Mach number shock wave action is opposite. The process of droplet breakage can be divided into four stages: passivation deformation stage, "human" zigzag deformation stage, elongating stage and crushing stage, each stage has obvious characteristics; Compared with the propagation process of the shock wave, the droplet's deformation to breakage shows obvious lag, the shock wave's propagation process is rapid, and the aerodynamic force produced continues to affect the droplet's shape change.
【作者单位】： 海军工程大学舰船工程系;中国人民解放军92941部队;
【基金】：国家自然科学基金(51209211;51479204)
【分类号】：O383

【参考文献】

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本文编号：2328147