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基于大型激波管氢氧爆轰驱动方式产生冲击波波形调控的数值模拟
1
作者
郭丁
孙渊博
+2 位作者
葛云心
王成
邵建锟
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第9期27-38,共12页
大型激波管作为爆炸冲击毁伤与防护实验平台时,能规避小尺度缩尺实验中由于尺寸效应造成的实验结果不准确,但由于设备的稀缺性,目前仍然缺乏利用大型激波管直接模拟炸药爆炸冲击波形的研究。因此,进行大型激波管内氢氧爆轰驱动方式下冲...
大型激波管作为爆炸冲击毁伤与防护实验平台时,能规避小尺度缩尺实验中由于尺寸效应造成的实验结果不准确,但由于设备的稀缺性,目前仍然缺乏利用大型激波管直接模拟炸药爆炸冲击波形的研究。因此,进行大型激波管内氢氧爆轰驱动方式下冲击波生成与传播过程的数值模拟。根据现存大型激波设备的结构特点,建立具有驱动管、激波整形段和变截面出口特征的大型激波管二维模型。冲击波的生成和传播过程使用含有七步氢氧反应模型的二维非定常黏性可压缩流体控制方程表达,湍流模型选取重整化群k-ε模型,并选用二维瞬态耦合式求解器进行数值模拟计算。根据数值模拟结果,研究在大型激波管中采用氢氧爆轰驱动方式时,驱动初始物理条件、低反应活性气体掺混、激波管几何构型等因素对爆轰形成冲击波波形的影响,并总结多种因素下产生冲击波特征参数的变化规律。最后,选取黑火药爆炸冲击波实验数据作为目标,依据冲击波变化规律,模拟了大型激波管中冲击波波形调控过程。结果表明,在多因素耦合作用调控下,能够实现在大型激波管中利用氢氧爆轰驱动方式对特定爆炸冲击波的模拟复现。
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关键词
大型激波管
重整化群k-ε模型
激
波
物理
波
形复现
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职称材料
题名
基于大型激波管氢氧爆轰驱动方式产生冲击波波形调控的数值模拟
1
作者
郭丁
孙渊博
葛云心
王成
邵建锟
机构
北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室
北京理工大学长三角研究院(嘉兴)
出处
《爆炸与冲击》
北大核心
2025年第9期27-38,共12页
基金
国家自然科学基金(12472362,12221002)。
文摘
大型激波管作为爆炸冲击毁伤与防护实验平台时,能规避小尺度缩尺实验中由于尺寸效应造成的实验结果不准确,但由于设备的稀缺性,目前仍然缺乏利用大型激波管直接模拟炸药爆炸冲击波形的研究。因此,进行大型激波管内氢氧爆轰驱动方式下冲击波生成与传播过程的数值模拟。根据现存大型激波设备的结构特点,建立具有驱动管、激波整形段和变截面出口特征的大型激波管二维模型。冲击波的生成和传播过程使用含有七步氢氧反应模型的二维非定常黏性可压缩流体控制方程表达,湍流模型选取重整化群k-ε模型,并选用二维瞬态耦合式求解器进行数值模拟计算。根据数值模拟结果,研究在大型激波管中采用氢氧爆轰驱动方式时,驱动初始物理条件、低反应活性气体掺混、激波管几何构型等因素对爆轰形成冲击波波形的影响,并总结多种因素下产生冲击波特征参数的变化规律。最后,选取黑火药爆炸冲击波实验数据作为目标,依据冲击波变化规律,模拟了大型激波管中冲击波波形调控过程。结果表明,在多因素耦合作用调控下,能够实现在大型激波管中利用氢氧爆轰驱动方式对特定爆炸冲击波的模拟复现。
关键词
大型激波管
重整化群k-ε模型
激
波
物理
波
形复现
Keywords
large-scale shock tube
renormalization group k-εmodel
shock wave physics
shock wave reproduction
分类号
O381 [理学—流体力学]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
基于大型激波管氢氧爆轰驱动方式产生冲击波波形调控的数值模拟
郭丁
孙渊博
葛云心
王成
邵建锟
《爆炸与冲击》
北大核心
2025
0
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