压力相关反应机制下非理想爆轰的简化模拟系统

发布时间：2020-06-07 19:10

【摘要】：由于凝聚态炸药的爆轰压力极高,管壁对其很难形成约束。这使得爆轰波形成扩散流动,并且波阵面是弯曲的,由此造成了质量、动量以及能量的损失。对于这类考虑损失项的非理想爆轰,其损失会存在一个临界值。若损失量大于该临界值,则爆轰波将不再能继续传播。但利用欧拉系统所构建的模型对该非理想爆轰进行研究存在较大的数学困难。因为欧拉系统所构建的爆轰模型虽然包含了几乎所有真实物理现实中的必要元素,但是由于其方程的高度非线性等数学困难,使得对非理想凝聚相爆轰的理论研究工作难以进行。所以本文将主要利用由Fickett等人提出的模拟系统的简化模型研究凝聚态炸药爆轰的相关特性,其主要工作如下:1.介绍模拟系统(analog system)的来源,包括不含反应项的欧拉方程组的简化模型以及含有反应项的欧拉方程组的简化模型;2..利用考虑损失项的爆轰模拟系统研究基于压力相关化学反应机理的爆轰波特性,主要包括:研究稳态爆轰速度与损失系数之间的本征关系;并利用该本征关系曲线验证是否会出现爆轰波传播/失效的临界状态,即存在损失的临界值,当损失大于该临界值时,爆轰波将无法继续传播。3.利用数值模拟求解一维非理想爆轰博的控制方程,即利用数值模拟方法证明爆轰波传播/失效的临界状态,并且该临界状态所对应的爆轰波的损失系数?的大小与利用稳态解所预测的损失系数?的大小相吻合,并且稳态爆轰速度大小也与解析解相吻合。并根据数值模拟的结果可以看出导致爆轰波失效的原因是因为损失系数超出了其临界值,而不是因为系统的不稳定性所造成。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ560.1

【共引文献】