爆炸驱动燃料云团界面不稳定性发展及颗粒分散过程
发布时间：2021-02-11 04:36
在工业爆炸灾害和国防军事领域,气体和燃料颗粒组成的燃料云团的非定常两相燃烧爆轰会对周围介质产生毁伤破坏效应,该效应与燃料运动特性和空间质量分布密切相关.建立了二维气液两相流模型,基于有限体积方法、利用二阶精度的守恒型单调迎风格式（monotonic upwind scheme for conservation laws,MUSCL）,以正庚烷燃料为对象,对爆炸驱动下冲击波在两相介质中传播、燃料云团界面不稳定性演化、冲击波诱导旋涡机制,以及颗粒初始运动性质开展数值研究.可以得出,波与燃料颗粒相互作用是一个动量、能量传递的过程.当冲击波扫过两相介质,压力发生衰减,与比例距离（Z）满足幂数律关系.同时,波在云团中发生反射和折射,两相介质中波阵面发生弯曲.燃料介质获得和波同向的平动速度.如初始粒径为60μm的燃料云团,在112μs时间内,云团扩散的径向速度提高到22.8 m/s.此外,当波作用于燃料云团,气液界面的流场发生扰动.当波扫过燃料云团外缘,会产生大尺度结构的旋涡,增强了原来未受扰动流场的湍流度.同时,界面附近流场的密度和压力梯度诱导出涡量,Richtmyer-Meshkov不稳定性（...
【文章来源】：上海大学学报(自然科学版). 2020,26(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图２爆炸骤动燃料．云國的形成??Ｆｉｇ．?１?Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｄｅｖｉｃｅ?Ｆｉｇ．?２?Ｆｕｅｌ?ｃｌｏｕｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｂｙ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ－ｄｒｉｖｅｎ??
第５期??申洋，等：爆炸驱动燃料云团界面不稳定性发展及颗粒分散过程??８１１??（ｂ）?９１?＼ｉｓ??（ｃ）?２７０?ｊｉｓ??图１４?６０?云团流场涡量随时间的演化??Ｆｉｇ．?１４?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ?ｆｏｒ?６０?（Ｊｍ?ｒａｄｉｕｓ?ｃｌｏｕｄ??Ｆｉｇ．?１５??２．２９ｅ＋０４??ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?Ｚ??＂ｌ２ｅ＋４??；ｌｅ＋４??＼〇??－ｌｅ＋４??－２ｅ＋４??图１５?２７０押时刻流场敏量和颗粒的费散状态??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｔ?２７０?（Ｊ，ｓ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击作用下液滴在环境液体中的演变过程及主导因素[J]. 廖斌,朱雨建,杨基明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(09)
[2]燃料空气炸药爆炸抛撒初期燃料和壳体的运动特性[J]. 鞠伟,丁珏,翁培奋,惠君明,王伯良. 应用力学学报. 2013(06)
[3]液固复合FAE云雾状态影响因素的试验研究[J]. 李席,王伯良,韩早,王兴龙. 爆破器材. 2013(05)
[4]炸药爆炸驱动壳体破裂及液体喷射过程试验研究[J]. 蒋治海,龙新平,韩勇,蒋红彬. 含能材料. 2011(03)
[5]爆炸作用驱动液体抛撒初始阶段数值仿真[J]. 徐豫新,王树山,韩宝成,刘永. 高压物理学报. 2011(01)
[6]液体爆炸分散过程中界面破碎的实验研究[J]. 李磊,崔箭,董玉才,徐胜利,任业军,任晓冰,刘庚冉. 科学通报. 2009(12)
[7]燃料爆炸抛撒成雾的实验与数值研究[J]. 薛社生,刘家骢,秦承森,彭金华. 爆炸与冲击. 2001(04)
本文编号：3028535
【文章来源】：上海大学学报(自然科学版). 2020,26(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图２爆炸骤动燃料．云國的形成??Ｆｉｇ．?１?Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｄｅｖｉｃｅ?Ｆｉｇ．?２?Ｆｕｅｌ?ｃｌｏｕｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｂｙ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ－ｄｒｉｖｅｎ??
第５期??申洋，等：爆炸驱动燃料云团界面不稳定性发展及颗粒分散过程??８１１??（ｂ）?９１?＼ｉｓ??（ｃ）?２７０?ｊｉｓ??图１４?６０?云团流场涡量随时间的演化??Ｆｉｇ．?１４?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ?ｆｏｒ?６０?（Ｊｍ?ｒａｄｉｕｓ?ｃｌｏｕｄ??Ｆｉｇ．?１５??２．２９ｅ＋０４??ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?Ｚ??＂ｌ２ｅ＋４??；ｌｅ＋４??＼〇??－ｌｅ＋４??－２ｅ＋４??图１５?２７０押时刻流场敏量和颗粒的费散状态??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｔ?２７０?（Ｊ，ｓ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]冲击作用下液滴在环境液体中的演变过程及主导因素[J]. 廖斌,朱雨建,杨基明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(09)
[2]燃料空气炸药爆炸抛撒初期燃料和壳体的运动特性[J]. 鞠伟,丁珏,翁培奋,惠君明,王伯良. 应用力学学报. 2013(06)
[3]液固复合FAE云雾状态影响因素的试验研究[J]. 李席,王伯良,韩早,王兴龙. 爆破器材. 2013(05)
[4]炸药爆炸驱动壳体破裂及液体喷射过程试验研究[J]. 蒋治海,龙新平,韩勇,蒋红彬. 含能材料. 2011(03)
[5]爆炸作用驱动液体抛撒初始阶段数值仿真[J]. 徐豫新,王树山,韩宝成,刘永. 高压物理学报. 2011(01)
[6]液体爆炸分散过程中界面破碎的实验研究[J]. 李磊,崔箭,董玉才,徐胜利,任业军,任晓冰,刘庚冉. 科学通报. 2009(12)
[7]燃料爆炸抛撒成雾的实验与数值研究[J]. 薛社生,刘家骢,秦承森,彭金华. 爆炸与冲击. 2001(04)
本文编号：3028535
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