不同试验条件下水下爆炸能量输出特性研究 被引量：1

1

作者 王晗程 何勇 +8 位作者 焦俊杰 祁妍洁 单锋 王佳兴 黄昱 程宇波 贺小兰 潘绪超 方中 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期747-755,共9页

为了提高炸药水下爆炸输出能量,针对试验条件对炸药水下爆炸特性的影响,开展不同炸药质量与试验水域影响下水下爆炸比冲击波能、比气泡能以及炸药能量输出结构的试验研究。基于爆轰产物特性,建立了包含边界效应影响的可压缩流场水下爆... 为了提高炸药水下爆炸输出能量,针对试验条件对炸药水下爆炸特性的影响,开展不同炸药质量与试验水域影响下水下爆炸比冲击波能、比气泡能以及炸药能量输出结构的试验研究。基于爆轰产物特性,建立了包含边界效应影响的可压缩流场水下爆炸气泡脉动理论模型,对水下爆炸气泡脉动过程进行数值计算研究。结合试验研究结果总结了水下爆炸能量输出特性,最终对水下爆炸特性的相似性进行分析。结果表明:大有限水域大装药量水下爆炸试验结果可以近似地直接映射于无限水域之中,能够反映实际水下爆炸特性。 展开更多

关键词 水下爆炸 气泡脉动 能量输出特性 可压缩流场 炸药 水域

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考虑流场黏性的气泡与自由液面作用的数值模拟

2

作者 王加夏 伍师增 +2 位作者 刘昆 朱方杰 王禹凯 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期106-114,共9页

[目的]旨在探究计入可压缩性和黏性效应流场中水下爆炸气泡与自由液面相互作用时液面水冢的演化规律。[方法]首先,基于OpenFOAM的可压缩两相流求解器和流体体积法(VOF),建立计入流场可压缩性和黏性效应的水下爆炸气泡与自由液面耦合作... [目的]旨在探究计入可压缩性和黏性效应流场中水下爆炸气泡与自由液面相互作用时液面水冢的演化规律。[方法]首先,基于OpenFOAM的可压缩两相流求解器和流体体积法(VOF),建立计入流场可压缩性和黏性效应的水下爆炸气泡与自由液面耦合作用的数值模型;然后,通过与试验结果进行对比,验证数值模型的有效性;最后,研究不同流场黏性和不同距离参数对气泡脉动过程及液面水冢运动的影响。[结果]结果显示,流场黏性效应对于水冢高度、气泡脉动周期、气泡脉动尤其是反弹阶段的气泡形态均有重要影响;低黏度流体中环状气泡形态不易于保持,易出现环状气泡的撕裂现象;随着距离参数的增大,自由表面和气泡之间的耦合效应逐渐减弱,气泡脉动周期增大,主峰和二次水冢尖峰的高度减小,同时主峰和射流的宽度逐渐增大。[结论]所做研究可为气泡在不同黏性流场中的演变机理提供参考。 展开更多

关键词 水下爆炸气泡 自由液面 流场黏性 距离参数 液面水冢

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水下爆炸近场非均熵流的特征线差分解法 被引量：7

3

作者 李晓杰 张程娇 +2 位作者 闫鸿浩 王小红 王宇新 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期604-608,共5页

提出了一种改进的特征线差分方法,根据力学基本方程推导出2族带有熵变修正项的特征线方程,并将质点迹线方程补充为第3族特征线方程,利用这3个特征线方程可以对水下爆炸冲击波及波后的非均熵流场进行求解。由于特征线差分法无需引入人工... 提出了一种改进的特征线差分方法,根据力学基本方程推导出2族带有熵变修正项的特征线方程,并将质点迹线方程补充为第3族特征线方程,利用这3个特征线方程可以对水下爆炸冲击波及波后的非均熵流场进行求解。由于特征线差分法无需引入人工粘性项处理冲击波间断问题,所以减少了人为干预的影响因素。最后,应用这种改进的特征线法对质量分数比w(TNT)∶w(RDX)=40∶60的TNT/RDX炸药球的水下爆炸问题进行了数值模拟。在比例距离1≤R/R0≤4的近场范围内,计算得到的冲击波峰值压力与文献实验数据的最大相对误差在13.1%以内,进一步证明了这种改进的特征线差分方法的正确性。 展开更多

关键词 爆炸力学 峰值压力 特征线法 非均熵流场 水下爆炸

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隧道内爆炸冲击波传播特性及爆炸荷载分布规律研究 被引量：40

4

作者 田志敏 邬玉斌 罗奇峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期21-26,共6页

隧道内爆炸产生复杂的爆炸冲击波流场,作用于隧道衬砌上的冲击波荷载分析十分困难。采用三维有限元计算方法,对带端墙隧道内爆炸空气冲击波的传播过程进行了数值模拟,给出了内爆炸产生的隧道内冲击波流场,并与双向开口隧道内爆炸流场进... 隧道内爆炸产生复杂的爆炸冲击波流场,作用于隧道衬砌上的冲击波荷载分析十分困难。采用三维有限元计算方法,对带端墙隧道内爆炸空气冲击波的传播过程进行了数值模拟,给出了内爆炸产生的隧道内冲击波流场,并与双向开口隧道内爆炸流场进行了对比,分析了炸药装药形状、炸药引爆位置对爆炸荷载分布的影响,研究了作用于隧道讨砌上的反射冲击波荷载峰值分布规律,给出了估计衬砌上反射超压峰值的公式。 展开更多

关键词 隧道内爆炸 冲击波流场 反射冲击波荷载 衰减规律

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泄爆过程中外部爆炸现象的实验研究 被引量：6

5

作者 崔东明 杜志敏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期371-380,共10页

采用压力测量与YA-16高速阴影系统同步测量方法,对柱型容器内甲烷-空气混合气体的燃烧及泄爆过程进行实验研究．获得正常泄爆和发生外部爆炸(也称二次爆炸)时泄爆外流场压力-时间曲线和流场阴影照片．结果表明:泄爆过程中发生外部爆炸... 采用压力测量与YA-16高速阴影系统同步测量方法,对柱型容器内甲烷-空气混合气体的燃烧及泄爆过程进行实验研究．获得正常泄爆和发生外部爆炸(也称二次爆炸)时泄爆外流场压力-时间曲线和流场阴影照片．结果表明:泄爆过程中发生外部爆炸的典型特征为,在压力-时间曲线上,破膜激波形成的第一个压力峰值后出现外部爆炸形成的第二个压力峰值,在流场阴影照片上,破膜激波后有第二道爆炸波出现． 展开更多

关键词 爆炸 泄爆 流场显示

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含化学反应膛口流场的无网格数值模拟 被引量：7

6

作者 吴伟 许厚谦 +1 位作者 王亮 薛锐 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期625-632,共8页

基于无网格方法,对包含大位移运动边界和非平衡化学反应的膛口流场进行了数值模拟。所发展算法是基于线性基函数最小二乘显式无网格方法,忽略黏性及湍流的影响,对流场采用ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian)形式的Euler方程描述,对流... 基于无网格方法,对包含大位移运动边界和非平衡化学反应的膛口流场进行了数值模拟。所发展算法是基于线性基函数最小二乘显式无网格方法,忽略黏性及湍流的影响,对流场采用ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian)形式的Euler方程描述,对流通量和化学反应源项采用多组分HLLC(Harten-Lax-van Leer-Contact)格式和有限速率反应模型计算,对于运动边界造成的点云畸形采用局部点云重构方法处理,重构过程中采用虚拟边阵面推进。对圆柱绕流和激波诱导燃烧流场进行了数值模拟,验证了重构方法和化学反应计算的有效性。最后对12.7mm口径机枪膛口流场进行了模拟,结果同实验照片、非结构网格方法结果吻合较好,数值结果清晰地再现了膛口初始冲击波、膛口冲击波、欠膨胀射流波系结构的动力学发展过程,以及膛口焰的时间、空间分布特征。 展开更多

关键词 爆炸力学 动态点云 无网格方法 膛口流场 非平衡反应流

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脉冲爆震发动机外流场数值模拟及实验 被引量：3

7

作者 于陆军 范宝春 +1 位作者 归明月 董刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期426-430,共5页

通过实验和数值方法,对脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,PDE)外流场进行了可视化研究。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆震外流场的时序阴影照片。对高温火团引发的氢气-氧气-氮气爆震过程和管内、外流场分布进行轴对称数... 通过实验和数值方法,对脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,PDE)外流场进行了可视化研究。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆震外流场的时序阴影照片。对高温火团引发的氢气-氧气-氮气爆震过程和管内、外流场分布进行轴对称数值模拟,其中考虑了包含19个基元反应和9种组份的H2-O2-N2详细化学反应动力学机理。根据计算结果,由计算光学获得爆震外流场的时序计算阴影图。数值计算结果和实验结果基本一致,均形象地描述了管外流场的变化。根据实验和数值计算结果,详细地讨论了涡环和悬吊激波产生的动力学机理及其发展变化过程。 展开更多

关键词 脉冲爆震发动机 爆炸力学 流场可视化 悬吊激波 数值仿真

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基于HSV颜色模型的二维流场可视化 被引量：8

8

作者 张文耀 蒋凌霜 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期302-306,共5页

为解决流场图像流速大小和流动方向的显示问题,在线积分卷积(LIC)算法的基础上,结合HSV颜色模型,提出一种新的二维流场可视化方法.该方法将流场速度方向映射为色度,将流速大小映射为饱和度,将LIC值与亮度关联起来,从而合成新的流场可视... 为解决流场图像流速大小和流动方向的显示问题,在线积分卷积(LIC)算法的基础上,结合HSV颜色模型,提出一种新的二维流场可视化方法.该方法将流场速度方向映射为色度,将流速大小映射为饱和度,将LIC值与亮度关联起来,从而合成新的流场可视化图像.新的流场图像不仅保留了LIC图像高分辨率的流线纹理特征,而且还展现了流速大小和流动方向.目前该方法已经成功应用于二维爆炸流场的可视化.实验结果表明,该方法可以有效改善流场的可视化效果. 展开更多

关键词 流场可视化 HSV颜色模型 线积分卷积 爆炸流场

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激光作用铝靶爆轰波流场观测与理论分析 被引量：4

9

作者 王飞 陈朗 +1 位作者 伍俊英 孙崔源 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期807-812,共6页

进行了强激光作用铝靶实验,采用纹影照相法,观察爆轰波流场演化过程,分析了爆轰波衰减规律。根据冲击波运动的自相似性,采用点爆炸模型描述了激光作用下爆轰波流场的演化,计算了波阵面速度、压力和温度。结果显示:爆轰波阵面沿迎着激光... 进行了强激光作用铝靶实验,采用纹影照相法,观察爆轰波流场演化过程,分析了爆轰波衰减规律。根据冲击波运动的自相似性,采用点爆炸模型描述了激光作用下爆轰波流场的演化,计算了波阵面速度、压力和温度。结果显示:爆轰波阵面沿迎着激光光源方向较快传播,波阵面形状由最初的半椭球形逐渐向半球形转变,在演化过程中扰动区结构复杂,存在多个密度间断层。在爆轰波开始传播阶段,波阵面的压力和温度较高但下降很快。 展开更多

关键词 爆轰波 纹影照相法 点爆炸 流场演化

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气泡多周期运动时引起的流场压力与速度 被引量：7

10

作者 李帅 张阿漫 韩蕊 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期533-543,共11页

假设水下爆炸气泡的内部气体在膨胀收缩过程中满足绝热条件,周围流体无黏无旋不可压缩.基于势流理论,采用边界元法研究气泡动力学行为,重点关注气泡引起的流场脉动载荷以及滞后流特性,给出了相关的理论推导和数值计算方法.通过将数值结... 假设水下爆炸气泡的内部气体在膨胀收缩过程中满足绝热条件,周围流体无黏无旋不可压缩.基于势流理论,采用边界元法研究气泡动力学行为,重点关注气泡引起的流场脉动载荷以及滞后流特性,给出了相关的理论推导和数值计算方法.通过将数值结果与解析解、实验值进行对比,数值模型的收敛性和有效性能够得到保证.利用编写的程序进行计算和分析,发现在气泡加速膨胀阶段,流场压力在气泡径向不一定是逐渐衰减,还有可能以先增后减的规律变化;气泡射流后,为了能够继续描述环状气泡的运动以及流场特性,将此时的流场分为无旋场和一个布置在气泡内部涡环的叠加,计算过程中采用了一些数值技巧处理气泡的拓扑结构,得以连续模拟多个周期的气泡运动.环状气泡具有相对较高的上浮迁移速度,而且在其顶部和底部附近分别形成两个高压区,顶部的高压区峰值相对较大,底部的高压区范围相对较大.环状气泡中心轴上的流场速度会在气泡中心有一个加速过程,在气泡顶部附近又迅速减小. 展开更多

关键词 水下爆炸气泡 多周期 射流 流场压力和速度 边界元法

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CE／SE方法在多管爆轰流场并行计算中的应用 被引量：4

11

作者 刘建文 赵书苗 +1 位作者 钟诚文 韩王超 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期229-235,共7页

应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学... 应用改进的CE/SE方法和并行分区技术,针对二维非结构网格,发展了一套求解化学反应流场的并行程序。采用带扩张-收敛喷管的多管脉冲爆轰发动机模型,把计算域分成若干子域进行并行求解。采用H2和O2的8组分34基元化学反应模型,对恰当化学当量比混合的氢气和氧气在单爆轰管内的起爆和向多管传播的过程进行了数值模拟。计算结果表明:CE/SE方法能很好地捕捉爆轰流场的精细结构,结果与相关文献符合良好;单管产生的爆轰波对旁通爆轰管的流场结构有很大的影响,能引爆其中的可燃气体。 展开更多

关键词 爆炸力学 爆轰流场结构 时空守恒元和解元方法 爆轰 并行分区 基元化学反应 数值模拟

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多循环脉冲爆震发动机流场数值研究 被引量：2

12

作者 钟诚文 刘建文 +1 位作者 赵书苗 赵会强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期535-540,共6页

针对二维带有收敛扩张喷管的脉冲爆震发动机模型,采用带基元化学反应的Euler方程组和H2、空气的9组分20基元反应,对发动机在前六个工作循环的流场进行了数值模拟。通过对前几个循环流场进行比较,发现脉冲爆震发动机在第五个循环后流场... 针对二维带有收敛扩张喷管的脉冲爆震发动机模型,采用带基元化学反应的Euler方程组和H2、空气的9组分20基元反应,对发动机在前六个工作循环的流场进行了数值模拟。通过对前几个循环流场进行比较,发现脉冲爆震发动机在第五个循环后流场就基本稳定,单循环得到的流场和多循环稳定后的流场有很大的差别,同时喷管对发动机内流场影响特别大。 展开更多

关键词 爆炸力学 流场 基元化学反应 脉冲爆震发动机 多循环

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水下爆炸非均熵二维定常流的三族特征线解法 被引量：2

13

作者 李晓杰 杨晨琛 +2 位作者 张程娇 闫鸿浩 王小红 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期847-854,共8页

针对二维定常可压缩超声速非等熵柱状流,提出一种特征线差分解法,通过在沿马赫线的相容方程中添加沿流线的熵变项以描述非等熵效应,得到等熵流和非等熵流均适用的三族特征线方程组。根据水下爆炸近场特点,建立无限长柱状装药的定常模型... 针对二维定常可压缩超声速非等熵柱状流,提出一种特征线差分解法,通过在沿马赫线的相容方程中添加沿流线的熵变项以描述非等熵效应,得到等熵流和非等熵流均适用的三族特征线方程组。根据水下爆炸近场特点,建立无限长柱状装药的定常模型,将三族特征线方程组用有限差分法离散求解,通过构造合适的网格保证计算格式可以数值上收敛,由此编制程序并计算几种柱状炸药的水下爆炸近场冲击波。对比有限元模拟结果和实验结果发现,特征线差分法可以比较准确地捕捉冲击波形状并计算冲击波后流场,从而验证了所提出的三族特征线差分法的准确性。 展开更多

关键词 水下爆炸 柱状装药 非均熵流 近场冲击波 特征线差分法

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爆炸激波管出口流场特征的纹影诊断与分析 被引量：1

14

作者 张军 黄含军 +3 位作者 毛勇建 黄海莹 郑星 杨茂 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2789-2798,共10页

冲击波是爆炸毁伤的主要载荷形式之一,炸药驱动激波管是较真实复现高超压冲击波场景的可能方式,当前亟需关注冲击波与产物分离状态、波阵面形态等实验参数测试问题,仅依靠传统电测原理的单一点源压力测量无法满足上述流场表征需要。基... 冲击波是爆炸毁伤的主要载荷形式之一,炸药驱动激波管是较真实复现高超压冲击波场景的可能方式,当前亟需关注冲击波与产物分离状态、波阵面形态等实验参数测试问题,仅依靠传统电测原理的单一点源压力测量无法满足上述流场表征需要。基于反射式纹影原理并利用激光光源和系列光学元件,搭建了一套激波管出口流场诊断系统,将流动现象的可视化观测结果与传统压力测量相结合,完善流场特征诊断与分析方法。研究表明,该纹影系统能够清晰获得激波管出口的冲击波和产物运动流场图像,通过与压力测试与激波管点火时序的同步控制,可有效揭示压电式冲击波压力传感器数据振荡、压力突变、漂移等特征,以及爆炸后管道中应力波引起的管口及空气振动等现象。基于图像分析可分析获得炸药爆炸激波管出口冲击波运动速度和压力的空间衰减特性,该结果为更好理解炸药驱动激波管冲击波压力的形成和演化规律研究提供了诊断途径和分析基础。 展开更多

关键词 光学测量 激波管 爆炸流场 纹影法 冲击波

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多循环脉冲爆轰发动机外流场的实验研究 被引量：1

15

作者 于陆军 范宝春 叶经方 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1-4,共4页

利用内径为30mm,长度为1000mm的爆轰管,对多循环脉冲爆轰发动机外流场进行研究。爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆轰外流场的阴影照片。根据实验结果,分析了外流场的动力学结... 利用内径为30mm,长度为1000mm的爆轰管,对多循环脉冲爆轰发动机外流场进行研究。爆轰管内充满氢气-氧气-氮气预混气,采用底端中心点火。实验中采用YA-16高速阴影系统,拍摄了爆轰外流场的阴影照片。根据实验结果,分析了外流场的动力学结构和悬吊激波产生的动力学机理,讨论了两次循环管外流场结构间的差异。第一次循环中的爆轰波溢出爆轰管后,斜压效应和Helmholtz不稳定导致涡环的产生,涡环形状的变化又引起悬吊激波的角度变化,在此过程中引导激波始终为球面形状,在第二个循环中的相应时刻,激波前的气体是向外流动的,导致引导激波逐渐成为葫芦形状。 展开更多

关键词 曝炸力学 多循环脉冲爆轰发动机 实验 流动显示 外流场 悬吊激波

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改进的光流场算法在核爆炸图像监控中的应用 被引量：1

16

作者 李亚南 余学才 +2 位作者 唐飞 黄凯 丁建平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期118-120,共3页

为了监测出核爆炸,采用一种改进的Horn-Schunck算法,进行了理论分析和实验验证。计算出连续帧核爆图片的光流场,绘制出光流场图。例如,取第1159帧和第1160帧图像,得到了水平光流均值为0.018181pixel/s,均方差为0.375775pixel/s;垂直光... 为了监测出核爆炸,采用一种改进的Horn-Schunck算法,进行了理论分析和实验验证。计算出连续帧核爆图片的光流场,绘制出光流场图。例如,取第1159帧和第1160帧图像,得到了水平光流均值为0.018181pixel/s,均方差为0.375775pixel/s;垂直光流均值为-0.503308pixel/s,均方差为0.896142pixel/s。结果表明,根据图形及速度分布能够判断出核爆炸。 展开更多

关键词 图像处理 核爆炸 光流场 Horn—Schunck算法

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台风突然加强与环境场关系的气候分析 被引量：18

17

作者 刘春霞 容广埙 《热带气象学报》 CSCD 1995年第1期51-56,共6页

主要用气候统计方法，按不同标准对１９４９—１９９２年影响我国（进入防线）的西太平洋台风资料进行过滤分析。确定台风突然加强的标准。在此基础上对它们进行分类，给出各类的时空分布特点及高低层平均环境场。得出的结论是（１）影... 主要用气候统计方法，按不同标准对１９４９—１９９２年影响我国（进入防线）的西太平洋台风资料进行过滤分析。确定台风突然加强的标准。在此基础上对它们进行分类，给出各类的时空分布特点及高低层平均环境场。得出的结论是（１）影响我国的突然加强的台风主要出现在每年的７—１０月，并集中在南海中部，东海出现的个例甚少。（２）按中心气压和近中心的最大风速变化的先后，突然加强台风可分为三类，第三类与第一、二类高低层的平均环境场不相同，台风突然加强主要受低纬环流和天气系统的影响，中高纬的西风带系统作用不大。 展开更多

关键词 台风 加强 环境流场 气候分析

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柱状装药爆炸条件下厚壁圆筒爆室内流场及结构动力响应分析 被引量：2

18

作者 姚哲芳 任辉启 沈兆武 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期449-456,共8页

借助非线性动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA,采用基于罚函数的流固耦合算法,对厚壁圆筒爆室在柱状装药爆炸作用下的动态响应过程进行了数值模拟研究。分析了厚壁圆筒爆室内柱状装药爆炸非定常流场的演化过程以及筒体的动力响应特征。给出... 借助非线性动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA,采用基于罚函数的流固耦合算法,对厚壁圆筒爆室在柱状装药爆炸作用下的动态响应过程进行了数值模拟研究。分析了厚壁圆筒爆室内柱状装药爆炸非定常流场的演化过程以及筒体的动力响应特征。给出了爆炸流场的压力云图、筒壁受到的爆炸压力峰值及冲量的分布规律、筒体的等效应力云图以及等效应力的分布规律等。流场压力及筒体应变的计算结果与实测结果吻合较好,并将动力响应的有限元计算结果与理论解进行了比较,证明轴对称平面应变假设下的理论解可以给出问题的保守估算。分析表明,该厚壁圆筒爆室在柱状装药爆炸作用下在弹性范围内工作,爆室的强度设计是安全的。 展开更多

关键词 爆炸力学 动力响应 非线性动力有限元 厚壁圆筒 柱状装药 爆炸流场

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巷道火灾时期流场及瓦斯浓度变化规律数值模拟研究 被引量：11

19

作者 李祥春 蒋颖 李梅生 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期119-125,共7页

为了合理控制巷道入口风速,减少火灾的发生并降低灾害造成的损失,利用Fluent数值模拟软件对某煤矿巷道发生火灾时的流场进行数值模拟研究,探讨了不同的入口风速对火灾的速度场、温度场以及对瓦斯涌出分布的影响。结果表明:入口风速越大... 为了合理控制巷道入口风速,减少火灾的发生并降低灾害造成的损失,利用Fluent数值模拟软件对某煤矿巷道发生火灾时的流场进行数值模拟研究,探讨了不同的入口风速对火灾的速度场、温度场以及对瓦斯涌出分布的影响。结果表明:入口风速越大,对巷道内风流分布的影响越小,火焰区域速度最低,速度的纵向分布呈现出"圆弧层状"降低分布,并且圆弧顶部不同程度向下凹陷;火灾会引起巷道内瓦斯浓度增大,风速低时瓦斯最高浓度可达到瓦斯爆炸下限,造成瓦斯爆炸;风速的变化,会使"烟流滚退"的距离有较大的改变,且风速越大,巷道内排烟效果越显著。通过分析模拟结果发现,合理控制巷道入口风速对防止瓦斯爆炸和灾后巷道内烟气排放有显著作用。 展开更多

关键词 流场 瓦斯浓度 瓦斯爆炸 烟流滚退

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低温环境下甲烷爆炸流场特性模拟 被引量：4

20

作者 李润之 司荣军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期901-906,共6页

在低浓度煤层气含氧液化工艺过程中,甲烷浓度会处于爆炸极限范围内,存在爆炸危险。采用流场模拟平台,对密闭容器内低温环境条件下的甲烷爆炸过程进行了数值模拟。通过研究得出:在反应体系体积及初始环境压力不变的情况下,环境温度越低,... 在低浓度煤层气含氧液化工艺过程中,甲烷浓度会处于爆炸极限范围内,存在爆炸危险。采用流场模拟平台,对密闭容器内低温环境条件下的甲烷爆炸过程进行了数值模拟。通过研究得出:在反应体系体积及初始环境压力不变的情况下,环境温度越低,最大爆炸压力越大,到达最大爆炸压力所需时间越长;爆炸流场以化学反应区为阵面分别建立正负流动区,并不断向壁面推进,火焰传播过程受化学反应区正反馈机制的影响,在密闭容器内出现点火、加速传播、衰减传播和猝灭4个阶段;随着环境温度的降低,火焰传播速度明显降低,火焰持续时间延长。该结论可为认清低温条件下的甲烷爆炸机理及预防低浓度煤层气含氧液化工艺爆炸事故提供依据。 展开更多

关键词 爆炸力学 反应速率 火焰传播 甲烷爆炸 流场 爆炸压力

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