爆炸冲击波反射流场的理论计算方法

爆炸冲击波遇到固壁,依次发生正规和非正规反射。本文中基于镜像方法,将爆炸冲击波在固壁反射等效为真实和虚拟爆炸流场的相互作用,建立了波后流场的理论计算方法。首先,假定反射波是以虚拟爆源为中心的圆弧,马赫杆是以爆心在固壁投影点为中心的圆弧。然后,根据爆炸自由场传播规律,利用基于几何近似的方法,建立流场中冲击波结构随时间演化的计算方法,确定任意时刻波后流场区域。最后,利用新发展的叠加模型LAMBR (LAMB revisied),将真实和虚拟爆炸流场进行叠加,给出波后流场中的压力、密度和速度等物理量。通过与数值模拟结果和已有数据进行对比,发现该方法得到的流场物理量分布、峰值等能够反映流场发展的主要规律,从而验证了该理论方法的合理性。而且,该理论方法所需的时间相较于数值模拟大大缩短。

爆轰波与金属的斜相互作用

应用二种截然不同的炸药PBX 95 0 1和T2 ,计算了爆轰波在不同入射角下与金属平板的斜相互作用。在正规反射区 ,计算结果与激波极线理论基本一致 ;应用燃烧模型 ,分别计算了Fe球壳装药JB90 0 3(HE)及JB90 14 (IHE)散心爆轰波的绕射传播 ,计算结果与实验很好地符合。在非正规反射区 ,二维拉氏程序计算结果明显地不同于经典理论结果 ,计算中没有出现Mach反射。计算结果显示 ,毗邻介质影响节点附近的爆轰波阵面形状及爆轰波速度 ;

激光脉冲能量作用下隔离段激波形态及发展控制的数值研究

为了寻求有效的流动控制方法来降低隔离段总压损失,基于非定常雷诺平均的Navier-Stokes方程,探究激光脉冲能量沉积对二维及三维隔离段流场马赫反射的控制效果。在来流马赫数分别为1.61和2.51的隔离段流场马赫反射上游,加入脉冲能量沉积,对比激励流场与基础流场。结果表明:能量沉积主要通过高温热核和其诱导的压力波两种方式对马赫反射结构施加作用,显著地影响了马赫反射结构,促使Ma_(∞)=1.61来流工况下马赫杆的高度减小,马赫反射强度减弱;Ma_(∞)=2.51来流工况下的马赫反射结构转变为稳定的正规反射,减小了总压损失。控制过程包括:(1)能量沉积产生的局部高温降低当地马赫数,减小马赫反射强度;(2)高温热核诱导的弓形波与马赫反射相互作用,马赫反射结构变形;(3)以反压形式影响马赫反射。

双向曲率药型罩受力及两点起爆误差分析

为研究双向曲率药型罩受力以及同步起爆误差对形成EFP的影响,利用LS-DYNA有限元软件模拟爆轰波碰撞及两点误差起爆过程,计算爆轰波正规斜反射下产生稳定的超压作用,求解药型罩表面的压力分布区域以及两点起爆误差对EFP尾翼成型及侧向速度的影响规律。结果表明,通过设定单元装药结构尺寸可控制爆轰波碰撞发生在正规斜反射区域,所建立的几何计算模型与数值仿真结果较吻合;控制两点起爆误差在0.5μs内,可保证EFP四翼具有良好的十字形中心位置,而EFP的侧向偏移速度对两点同步起爆产生的误差更为敏感,尽量保证两点延迟时间约为最长延迟时间的1/5,不仅可以保证EFP四翼具有良好的十字形中心位置,同时利于EFP的远距离飞行。

拉瓦尔喷管外发生激波反射工况详细分析

平面拉瓦尔喷管的环境压力与入口总压的比值从设计工况到第三极限工况(管口处为正激波)逐渐增大时,喷管外的激波现象不同.根据已知的激波反射理论,将设计工况到第三极限工况间的工作状况进一步细分为强斜激波工况、马赫反射工况、双解区和正规反射工况、并将由气流偏转角所表示的发生正规反射和马赫反射的条件用环境压力与总压的比值来表示,找出了强、弱斜激波的环境压力与总压比值的临界值,得到这些临界值随着喷管面积比的变化趋势.最后针对面积比为5的平面拉瓦尔喷管,由理论分析得到其管外发生正规反射、马赫反射、强斜激波反射时对应的压比分别为:0.0841,0.0959和0.2005,并用数值模拟来验证理论分析的正确性.

同步型爆炸与门研究

介绍了爆轰波相互作用形成正规反射或马赫反射后，在作用点附近波后状态增强的现象，利用该现象研制了同步型爆炸与门，并得到这种与门的有关重要参数。