收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

散心爆轰的数值模拟方法研究

程俊霞  
【摘要】:对于尺寸远大于爆轰反应区的工程散心爆轰问题,在确定形成爆轰的情况下,本文忽略了起爆过程而只研究充分发展的散心爆轰波。基于散心爆轰数值模拟的需要,主要研究散心爆轰爆速与曲率关系的计算方法以及爆轰波阵面在非结构网格上的数值模拟方法。 从反应欧拉方程出发,研究计算爆速与曲率关系的简化方法。首先研究一维平面爆轰反应区的求解方法。采用温度相关的JWL状态方程、等温等压混合规则得到了平面爆轰波反应区的ZND结构。在反应欧拉方程中引入拟定常假设得到散心爆轰的爆轰关系式以及广义CJ条件。含曲率的爆轰波关系式、广义CJ条件、产物和未反应物的状态方程、反应率和混合规则共同构成了一个适定问题,求解此适定问题可得到爆速与曲率的关系、声速点处物理量与曲率的关系、反应区的宽度以及反应区内物理量的分布。对于PBX9502钝感炸药,采用点火增长三项式和wide-ranging反应模型计算得到了爆速曲率关系,两种反应模型的计算结果表明,爆速与曲率的关系明显地依赖于反应模型及其参数。 当已知爆速与曲率的关系时,研究了模拟爆轰波阵面运动的数值模拟方法。由于level set方法易于处理波阵面拓扑结构的变化,本文采用level set方法模拟爆轰波阵面的运动。为了满足拉格朗日方法模拟爆轰波阵面的需要,本文研究level set方程在非结构网格上的数值方法。基于爆速与曲率呈线性关系的假设,采用坐标变换方法把笛卡儿坐标系下的1evel set方程变换到柱坐标系下,从而得到了二维轴对称几何的level set方程。曲率无关项采用正格式进行空间离散,曲率相关项采用等参伽辽金有限元方法进行空间离散,时间离散采用半隐格式。出于爆轰波阵面的应用背景,采用了符合惠更斯原理的重新初始化方法。本文中的level set方程的离散格式在非结构三角形和四边形网格上均可达到一阶精度。多个算例表明本文的离散格式是可行、有效的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张万甲;吴强;刘光祚;;高-低爆速圆板炸药串联爆轰引起平面爆轰波的变凸现象[J];爆炸与冲击;2007年03期
2 赵曦;孙校书;刘诚;;弯管角度对爆轰波传播特性的影响[J];海军航空工程学院学报;2009年05期
3 陈朗;鲁建英;冯长根;;空气中激光支持爆轰波实验及理论分析[J];高压物理学报;2010年02期
4 周建辉;孙新利;聂虎;王克军;;基于修正光滑粒子流体动力学的爆轰波对金属球壳的压强数值模拟[J];弹箭与制导学报;2009年04期
5 刘意;王仲琦;陈翰;白春华;;颗粒特征尺寸对爆炸驱动惰性金属颗粒运动的影响[J];科技导报;2009年22期
6 刘好全;何洋扬;张洋溢;;爆轰波斜入射金属材料的模拟计算[J];爆破器材;2009年06期
7 张磊;袁礼;;龙格库塔间断有限元方法在计算爆轰问题中的应用[J];计算物理;2010年04期
8 孙宇峰,张德良,胡宗民,姜宗林;氢氧爆轰波在变截面扩张管道中传播的数值模拟[J];爆炸与冲击;2004年05期
9 何洋扬;龙源;;B炸药爆轰波拐角传播的三维数值模拟[J];火炸药学报;2007年02期
10 洪滔;林文洲;秦承森;;悬浮RDX炸药粉尘爆轰的数值模拟[J];高压物理学报;2010年01期
11 刘长礼,张德良,胡宗民,姜宗林;正向爆轰驱动高焓激波风洞的数值模拟[J];计算力学学报;2005年04期
12 王春;姜宗林;胡宗民;韩桂来;;散心柱面胞格爆轰演化数值研究[J];应用数学和力学;2008年11期
13 董刚,范宝春,叶经方;简化CH_4/O_2/N_2基元反应模型在爆轰模拟中的应用[J];计算力学学报;2005年04期
14 李志鹏;曾贵玉;刘兰;蒋治海;谯志强;黄毅民;;TATB微观结构对炸药爆轰波传播性能的影响[J];爆炸与冲击;2009年06期
15 王昌建;徐胜利;费立森;郭长铭;;弯管内爆轰波传播的流场显示和数值模拟[J];力学学报;2006年01期
16 谭多望;方青;张光升;何智;;常温下JB-9014钝感炸药的DSD参数研究[J];高压物理学报;2009年03期
17 董刚;范宝春;;气相爆轰模拟的动态存储/删除算法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2009年05期
18 姜洋;钟敏;孙承纬;李平;柏劲松;;非理想爆轰波阵面传播的Level Set方法应用研究[J];兵工学报;2010年07期
19 邵业涛;王健平;;连续爆轰发动机的二维数值模拟研究[J];航空动力学报;2009年05期
20 周建辉;孙新利;高巍然;韩亚伟;聂虎;;基于修正SPH方法的爆轰波绕射传播的数值模拟[J];火炸药学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵业涛;王健平;李韶武;周蕊;;空心圆筒内连续旋转爆轰波三维数值模拟[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
2 王健平;石天一;王宇辉;刘宇思;;连续爆轰发动机的实验研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
3 王健平;;北京大学连续旋转爆轰发动机研究进展[A];第二届爆轰与爆震发动机研讨会摘要集[C];2011年
4 王春;姜宗林;韩肇元;;爆轰波不稳定性的自激振荡机理研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
5 杨磊;郭典;李冠深;;爆轰波穿透惰性气体的实验研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
6 刘勐;邵业涛;王健平;;连续爆轰发动机的二维数值模拟[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
7 王春;姜宗林;韩肇元;;一维爆轰波不稳定性的一种理论描述[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
8 周蕊;王健平;;连续爆轰发动机热力学性质的数值模拟[A];第二届爆轰与爆震发动机研讨会论文集[C];2011年
9 姜宗林;滕宏辉;王春;韩桂来;刘云峰;;气相规则胞格爆轰起爆与传播的统一框架理论[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
10 郝鹏程;冯其京;洪滔;王言金;;炸药点火增长模型的欧拉数值模拟[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程俊霞;散心爆轰的数值模拟方法研究[D];中国工程物理研究院;2012年
2 张旭东;旋转爆轰流场结构及自持传播机理的数值研究[D];南京理工大学;2011年
3 文尚刚;三维爆轰波传播的LS方法研究[D];中国工程物理研究院;2001年
4 王杰;CE/SE方法及其在脉冲爆轰发动机流场计算中应用的研究[D];南京理工大学;2008年
5 白晓征;包含运动界面的爆炸流场数值模拟方法及其应用[D];国防科学技术大学;2009年
6 梅群;低能量导爆索关键技术及应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 张少明;微小直径装药起爆与传爆特性研究[D];中北大学;2009年
8 刘玉锦;气体动力学燃烧模型的初值问题[D];上海大学;2011年
9 马丹花;CE/SE方法在脉冲爆轰发动机气液两相爆轰流场计算中应用的研究[D];南京理工大学;2010年
10 彭振;等离子体点火对脉冲爆轰发动机两相爆轰过程影响的研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韦祥光;爆轰波聚能爆破的技术基础研究[D];大连理工大学;2012年
2 齐凯文;爆轰波与水下冲击波连续测量方法[D];大连理工大学;2012年
3 李晓琴;可燃系统爆轰及其抑制过程的数值研究[D];重庆大学;2010年
4 杨泽进;柱状装药爆轰方向对爆破震动影响的研究[D];太原理工大学;2012年
5 谷壮志;激波与火焰相互作用发展过程的数值模拟[D];浙江理工大学;2011年
6 冯志红;RDX混合炸药临界直径的实验与数值模拟研究[D];中北大学;2007年
7 邓重阳;孔内炸药径向起爆爆轰波传播方向的研究及应用[D];中南大学;2008年
8 刘祖凡;井下动态压力测试技术研究[D];中北大学;2012年
9 梁宗宪;喷管形状和燃料填充率对脉冲爆轰发动机的效能影响研究[D];中国科学技术大学;2006年
10 王锋;基于爆轰波对撞原理的新型EFP研究[D];南京理工大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978