水下爆炸气泡上浮量预报研究

采用理论分析与水下爆炸试验相结合的方法,对水下爆炸气泡上浮量进行了研究。首先,根据无量纲化气泡上浮量与脉动周期正比例关系,推导出了基于测量周期的气泡上浮量计算公式;根据气泡上浮量测量结果,对无限水域气泡上浮量计算公式进行修正,得到了考虑边界条件影响下气泡上浮量计算公式。其次,基于测量周期计算得到了水下爆炸气泡上浮量,经与试验测试结果进行比对,两者吻合较好;基于上浮量、冲击波峰值计算得到了气泡脉动实际峰值,进而得到了气泡脉动实际峰值与测量峰值之间的比例系数;基于测量冲击波峰压和修正后气泡峰压计算得到了上浮量,并由于脉动周期测量值计算得到的上浮量进行比较,两者平均误差仅为3.68%。最后,考虑边界条件的影响,对小当量装药的上浮量进行了测试,试验测试与理论计算结果平均误差为7%。研究表明:底部的存在使气泡周期变大,底部的吸引作用使上浮量变小,导致上浮量计算结果存在一定偏差;空化作用的影响,导致气泡脉动峰压测量值偏大;理论计算值与试验结果偏差在工程允许范围内,表明了论文中提出的计算模型可应用于工程实际。