多孔覆盖层水下爆炸流固耦合分析

针对芯层为塑性多孔材料的抗冲覆盖层在水下非接触爆炸载荷作用时的流固耦合问题开展了理论研究。依据塑性冲击波理论求解覆盖层的动态压缩;采用改进的Taylor板理论求解流体与覆盖层的耦合作用;并以空化理论求解流体空化的传播及空化溃灭的二次加载过程,建立了完整的考虑覆盖层大变形、流固耦合效应及空化效应的理论模型。研究结果揭示了塑性多孔覆盖层在水下爆炸作用时的流固耦合及空化效应的影响。

多孔覆盖层表面的流动沸腾试验研究

研究了自制的多孔覆盖层表面的流动沸腾传热特性。试验采用单管沸腾装置，管内水沸腾汽化，管外电加热。在试验的温差下，多孔覆盖层表面的沸腾传热膜系数达光滑表面的２．２２倍，泡核沸腾起始温差从３．９℃降至２．１℃。最后分析了多孔覆盖层表面强化沸腾传热的机理，提出了沸腾传热膜系数与温差的关联式。

不同水深水下爆炸载荷作用下多孔覆盖层有效厚度工程估算方法

针对芯层为塑性多孔材料的抗冲覆盖层在深水非接触爆炸载荷作用下的有效厚度开展了理论研究。建立了完整的考虑覆盖层大变形、流固耦合效应、空化效应及静水压力作用的理论模型,用以求解覆盖层的有效厚度。分析了冲击环境变化及覆盖层参数变化对有效厚度的影响,得到了覆盖层有效厚度估算公式。研究结果为多孔覆盖层用于深水爆炸冲击防护的设计提供了工程估算方法。