在工業(yè)爆炸災(zāi)害和國防軍事領(lǐng)域,氣體和燃料顆粒組成的燃料云團(tuán)的非定常兩相燃燒爆轟會對周圍介質(zhì)產(chǎn)生毀傷破壞效應(yīng),該效應(yīng)與燃料運(yùn)動特性和空間質(zhì)量分布密切相關(guān).建立了二維氣液兩相流模型,基于有限體積方法、利用二階精度的守恒型單調(diào)迎風(fēng)格式（monotonic upwind scheme for conservation laws,MUSCL）,以正庚烷燃料為對象,對爆炸驅(qū)動下沖擊波在兩相介質(zhì)中傳播、燃料云團(tuán)界面不穩(wěn)定性演化、沖擊波誘導(dǎo)旋渦機(jī)制,以及顆粒初始運(yùn)動性質(zhì)開展數(shù)值研究.可以得出,波與燃料顆粒相互作用是一個動量、能量傳遞的過程.當(dāng)沖擊波掃過兩相介質(zhì),壓力發(fā)生衰減,與比例距離（Z）滿足冪數(shù)律關(guān)系.同時,波在云團(tuán)中發(fā)生反射和折射,兩相介質(zhì)中波陣面發(fā)生彎曲.燃料介質(zhì)獲得和波同向的平動速度.如初始粒徑為60μm的燃料云團(tuán),在112μs時間內(nèi),云團(tuán)擴(kuò)散的徑向速度提高到22.8 m/s.此外,當(dāng)波作用于燃料云團(tuán),氣液界面的流場發(fā)生擾動.當(dāng)波掃過燃料云團(tuán)外緣,會產(chǎn)生大尺度結(jié)構(gòu)的旋渦,增強(qiáng)了原來未受擾動流場的湍流度.同時,界面附近流場的密度和壓力梯度誘導(dǎo)出渦量,Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定性（... 

【文章來源】：上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,26(05)北大核心

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【部分圖文】：

圖２爆炸驟動燃料．云國的形成??Ｆｉｇ．?１?Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｄｅｖｉｃｅ?Ｆｉｇ．?２?Ｆｕｅｌ?ｃｌｏｕｄ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｂｙ?ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ－ｄｒｉｖｅｎ??

第５期??申洋，等：爆炸驅(qū)動燃料云團(tuán)界面不穩(wěn)定性發(fā)展及顆粒分散過程??８１１??（ｂ）?９１?＼ｉｓ??（ｃ）?２７０?ｊｉｓ??圖１４?６０?云團(tuán)流場渦量隨時間的演化??Ｆｉｇ．?１４?Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ?ｆｏｒ?６０?（Ｊｍ?ｒａｄｉｕｓ?ｃｌｏｕｄ??Ｆｉｇ．?１５??２．２９ｅ＋０４??ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?Ｚ??＂ｌ２ｅ＋４??；ｌｅ＋４??＼〇??－ｌｅ＋４??－２ｅ＋４??圖１５?２７０押時刻流場敏量和顆粒的費(fèi)散狀態(tài)??Ｖｏｒｔｉｃｉｔｙ?ｏｆ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｔ?２７０?（Ｊ，ｓ??

ｆ?＝?１．７７４?Ｓ§?－?１，８５３?９２ｅ－０＇＿＿、：?０．?￣?６０?ｉｎｓ），．按照云．霧膨脹：的相似率＿彳函數(shù)中隨時間??的增長系數(shù)（云窗半徑增長系數(shù)為０．０７１云團(tuán)：高度增長系數(shù)為〇．〇８４）反映了中心裝費(fèi)釋放的總??魯＿?＇與爆炸驅(qū)動力密Ｗ相免??圖ａ．?ｓ〇ｄ．問題的．壓；力曲線??Ｆｉｇ．?３?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｃｕｒｖｅ?ｆｏｒ?Ｓｏｄ?ｐｒｏｂｌｅｍ??圖５燃料云團(tuán)半徑隨時間的變化??Ｆｉｇ．?５?Ｆｕｅｌ?ｃｌｏｕｄ?ｒａｄｉｕｓ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ??圖４?Ｓｏｄ問題的密虞：曲線??Ｆｉｇ．?４?Ｄｅｎｓｉｔｙ?ｃｕｒｖｅ?ｆｏｒ?Ｓｏｄ?ｐｒｏｂｌｅｍ??Ｔｉｍｅ／ｍｓ??圖６燃料云團(tuán)高度隨時間的變化??Ｆｉｇ．?６?Ｆｕｅｌ?ｃｌｏｕｄ?ｈｅｉｇｈｔ?ｏｖｅｒ?ｔｉｍｅ??２爆炸驅(qū)動下沖擊波、湍流渦與燃料之間的相互作用??在爆炸驅(qū)動最初期，沖擊波作用于燃料，氣液界面發(fā)生演化，由初始較為細(xì)微的擾動逐漸??發(fā)展成湍流．同時，波與液體燃料分界面作用發(fā)生折射，氣液界面獲得加速，促進(jìn)不穩(wěn)定性發(fā)??展，這些對燃料爆炸拋撒、燃料混合起著童要作用．??下面將看重研究和分析最初期兩相耦合的動力學(xué)性質(zhì)．圖７給出了計(jì)算ａ域示意??衝，其中區(qū)域尺甘為１７０＿ｍｍｘｌ７０ｍｔｎ（長於富｝，為了簡化，沖喪波的效處采取ｌＯｆｆｉｍｘ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3028535