柱状含铝炸药水下爆炸近场的特征线法研究

发布时间：2021-09-08 11:26

　　基于之前提出的一种含熵变项的特征线法,通过控制非等熵流中的能量释放来刻画铝粉燃烧的影响,结合简单Chapman-Jouguet模型和JWL-Miller状态方程,计算了柱形含铝炸药水下爆炸的近场参数。对比模拟结果与实验数据,发现这种特征线法可以较好地预测近场冲击波的传播迹线、爆轰产物的膨胀轨迹以及内部压缩波的反射过程。结果表明,这种特征线法可用于含铝炸药水下爆炸的近场计算,进一步可用于评估含铝炸药性能或计算水下能量输出。 

【文章来源】：爆炸与冲击. 2019,39(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图２水下冲击波的传播迹线以及爆轰产物的气泡膨胀Ｆｉｇ．２Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｈｏｃｋｗａｖｅ．４线到计

图３含铝炸药在不同装药直径时的水气界面迹线和已反应铝分数Ｆｉｇ．３ＢｕｂｂｌｅｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄｒｅａｃｔｅｄＡｌｆｒａｃｔｉｏｎｏｆａｌｕｍｉｎｉｚｅｄｅｘｐｌｏｓｉｖｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｓ结果存在较大差别，其中大尺寸的结果往往大于小尺寸的结果；若基于测量水域可调的水下爆炸法来评估时，为了更完整地获取有关后燃效应的信息，水气界面的测试范围应该尽量覆盖铝粉燃烧区。以本文炸药为例，?５０．０ｍｍ装药时的水气界面最小测试范围应为０＜Ｌ／Ｒ０≤１０，而在?２５．４ｍｍ装药时对应的范围更大一些，为０＜Ｌ／Ｒ０≤２５。５．３铝粉燃烧引起的各处压力增幅为了考察铝粉燃烧在水下爆炸中的具体影响，本文还计算了装药直径取１００．０ｍｍ而放热量分别取０和４１０．４ｋＪ／ｍｏｌ两种情况下，轴线、界面、冲击波３处压力的相对增幅曲线。如图４所示，可以看出：（１）整体上增幅最大的是轴线压力，其次是界面压力，再次是冲击波压力；（２）３条曲线都是从０开始上升，轴线压力和水气边界压力都存在一个或几个峰值，冲击波整体相对平稳；（３）各处峰值存在某种关联，如Ｌ／Ｒ０＝６处和Ｌ／Ｒ０＝４６处轴线的峰值、Ｌ／Ｒ０＝２２处和Ｌ／Ｒ０＝７６处水气边界的峰值。利用如图５所示的特征线网格研究发现：Ｌ／Ｒ０＝６处轴线的第１个峰值对应着铝粉耗尽的位置，而Ｌ／Ｒ０＝２２处水气边界的第１个峰值对应着最后一条来自铝粉燃

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3390706