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《南京理工大学》 2004年
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高速运动液体燃料爆炸抛撒数值模拟

席志德  
【摘要】:液体燃料爆炸抛撒形成的云雾对二次引爆型FAE的性能起着重要的作用。对云雾场内部的流场的认识可以更好地了解爆炸抛撒云雾的形成过程,并为二次引爆型FAE战斗部中的二次引信起爆位置及延迟时间设计有着重要的指导意义。详细的云雾内部参数很难通过实验的手段获得,但却可以通过数值计算的方式得到。一般静爆下的燃料爆炸抛撒过程分成近场和远场两过程来考虑,本文将高速运动下的云雾形成过程也分为近场和远场两过程加以分析,建立了数学物理模型。由于近场的持续时间短,通过将近场形成的液体环看成不可压缩流得出的数学物理模型分析后得出:可以忽略轴向速度对其的影响,故高速运动下的近场过程可以用静止状态下爆炸抛撒燃料的数学模型来加以描述,近场为远场提供初始参数。远场看成云雾在大气、燃料蒸汽组成的多相体系中相互作用的过程。对于离散相的颗粒相,认为具有相同粒径颗粒为同一相,具有相同的热力学性质。对颗粒相作连续性假设。远场过程中考虑液滴的蒸发、破碎、碰撞聚合作用。用以上模型对装填有5kg的PO燃料的FAE进行数值模拟计算。结果表明,所建立的模型可以很好地模拟云雾的形成过程,从而可以预估高速下云雾场参数。结果还表明,高速运动下的云雾形状与静爆下的云雾形状不同。高速下云雾的外形呈上大下小的圆台形,且云雾的内部流场比静爆更加的复杂。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O29

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