隨著各國對(duì)近海作戰(zhàn)的重視,淺水中爆炸引起的界面效應(yīng)逐漸在軍事領(lǐng)域引起了人們的關(guān)注。由于涉及到水-空氣界面以及水-底面對(duì)爆炸沖擊波和爆炸氣泡的作用,淺水中爆炸具有豐富的物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象的本質(zhì)仍有很多未被揭示。水射流便是其中比較重要的一種。為探究淺水爆炸中水射流現(xiàn)象的形成機(jī)理,本文借鑒前人研究成果,搭建了實(shí)驗(yàn)室條件下的小當(dāng)量水下爆炸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和電火花氣泡實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用高速攝影系統(tǒng)對(duì)不同深度條件下的小當(dāng)量水箱爆炸和電火花放電引起的氣泡脈動(dòng)過程和水射流形成過程進(jìn)行了記錄,并借助仿真軟件對(duì)淺水爆炸過程進(jìn)行了模擬。通過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)過程圖像和數(shù)據(jù)的整理和分析,總結(jié)了氣泡和自由液面的相互作用過程和演變規(guī)律,得出了影響水射流形成的重要因素。通過對(duì)不同比例距離下的氣泡遷移和液面抬升過程進(jìn)行對(duì)比,得出了影響水射流形態(tài)和速度的決定性因素,并統(tǒng)計(jì)得到了水射流速度隨比例距離的變化規(guī)律。通過對(duì)水射流形成過程的梳理,得出了氣泡和自由液面相互作用的七個(gè)典型階段,主要包括:沖擊波誘導(dǎo)水面產(chǎn)生初始抬升,氣泡膨脹引起徑向擴(kuò)散流,液面吸引氣泡,氣泡收縮引起液面回落,液面排斥氣泡,氣泡坍縮形成射流,氣泡二次脈動(dòng)誘發(fā)不同射流形態(tài);并...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1爆炸氣泡打擊潛艇（源自文獻(xiàn)[8]）

導(dǎo)下會(huì)產(chǎn)生高速氣泡射流（BubbleJet）；當(dāng)爆炸發(fā)生在水面附近時(shí)，氣泡會(huì)與界面發(fā)生強(qiáng)烈的耦合作用，產(chǎn)生豐富的水面現(xiàn)象。水中沖擊波和氣泡脈動(dòng)歷來是水中爆炸的研究重點(diǎn)。例如對(duì)水中爆炸沖擊波形成和傳播特性的研究[1]、對(duì)水下爆炸沖擊波測(cè)量的研究[2]、對(duì)沖擊波作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究....

圖1.2噴涌的水柱（右圖中水柱高約100m，源自互聯(lián)網(wǎng)[9]）

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文又如，當(dāng)魚雷在近水面爆炸時(shí)，爆炸產(chǎn)生的氣泡會(huì)與水面相互作用，產(chǎn)生高速噴涌的水柱，如果水柱作用在水面工作平臺(tái)上，將對(duì)水面結(jié)構(gòu)物的正常工作形成巨大的威脅。隨著各國對(duì)近海作戰(zhàn)的重視，淺水中爆炸引起的自由面和底面反射效應(yīng)逐漸在軍事領(lǐng)域引起了人們的關(guān)注。....

圖1.3小尺度氣

(a)超聲氣泡射流碎石（源自文獻(xiàn)[10]）圖1.3小尺度1.2淺水與無限水域中的爆炸不同，淺水中雙重影響。一方面的影響主要是界面對(duì)面對(duì)包裹著爆轟產(chǎn)物的氣泡運(yùn)動(dòng)的誘導(dǎo)。沖擊波到達(dá)自由液面后，會(huì)反射稀疏并且會(huì)在爆炸點(diǎn)上方的水域中形成空化區(qū)底的反射，受到水底土壤或巖石特性的忽略....

圖1.9主要工作邏輯圖

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文下爆炸氣泡的相關(guān)研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍有許多本質(zhì)的問題有待深入研究，這于水下爆炸氣泡運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性所致。目前，相關(guān)研究已經(jīng)成為國際上的熱點(diǎn)，但水下爆炸氣泡與自由水面、水及水中結(jié)構(gòu)等相互作用的一些現(xiàn)象和本質(zhì)仍然未被揭示，很大程度上還落后際的需求，淺水中....

本文編號(hào)：3925775