固液混合燃料通過爆炸驅動形成燃料空氣炸藥云團，其爆轟威力在很大程度上取決于云團的狀態(tài)，云團的分布是云爆裝置設計的基礎。本文基于流體力學理論，采用ANSYS-FLUENT軟件對固液混合燃料拋撒過程進行數(shù)值模擬�？紤]液體燃料的蒸發(fā)和鋁粉顆粒對燃料分散過程的影響，對2kg云爆裝置燃料分散過程進行數(shù)值模擬計算，其中云團范圍和邊緣速度與實驗結果相吻合。同時對云爆裝置中心水平線位置和高于云爆裝置中心水平線0.5m的標志性位置進行濃度和湍流強度監(jiān)測，高于云爆裝置中心水平線0.5m監(jiān)測點的云霧濃度低于對應云爆裝置中心水平線上監(jiān)測點的云霧濃度，且隨著與云爆裝置中心距離的增加，云霧濃度峰值和湍流強度峰值逐漸減小。改變爆炸驅動載荷壓力幅值、爆炸驅動載荷作用時間、固液比和液體燃料組分，研究云團拋撒范圍和邊緣速度的變化規(guī)律，并對云霧濃度以及湍流強度進行分析，結果表明爆炸驅動載荷作用時間一定，載荷壓力幅值越大，云團拋撒范圍也越大；爆炸驅動載荷壓力幅值一定，載荷作用時間對云團拋撒范圍的影響不大；燃料的固液比不影響云團的拋撒范圍；而液體組分的改變會影響云團的拋撒范圍。大裝藥量是燃料空氣炸藥的發(fā)展趨勢，本文分別對7kg... 

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摘要
Abstract
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目錄
圖表目錄
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 多相燃料的分散國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多相燃料分散實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多相燃料分散數(shù)值模擬研究
    1.3 本文研究思路、研究方法及研究內(nèi)容
第2章 固液混合燃料分散數(shù)值方法
    2.1 氣相流動控制方程
        2.1.1 連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒方程)
        2.1.2 動量守恒方程(N-S 方程)
        2.1.3 能量守恒方程
    2.2 液相控制方程
    2.3 湍流流動模型
    2.4 蒸發(fā)相變模型
    2.5 離散相(顆粒)模型
    2.6 計算模型
        2.6.1 幾何模型
        2.6.2 數(shù)值模型
        2.6.3 邊界條件
        2.6.4 參數(shù)設置
    2.7 網(wǎng)格劃分與驗證
第3章 爆炸驅動氣固液三相云霧流場
    3.1 爆炸驅動載荷特征及邊界條件
    3.2 多相云霧流場的基本規(guī)律
        3.2.1 2 kg 云爆裝置燃料拋撒實驗
        3.2.2 FAE 燃料拋撒數(shù)值模擬計算
    3.3 本章小結
第4章 云霧場分布的影響因素及規(guī)律
    4.1 爆炸驅動載荷的影響
        4.1.1 爆炸驅動載荷壓力幅值的影響
        4.1.2 爆炸驅動載荷作用時間的影響
    4.2 燃料固液比的影響
    4.3 液體組分的影響
        4.3.1 硝基甲烷為敏化劑
        4.3.2 辛烷為敏化劑
        4.3.3 液體組份對云霧場分布的影響
    4.4 本章小結
第5章 云霧場分布的尺度效應
    5.1 7 kg 云爆裝置
        5.1.1 7 kg 云爆裝置燃料拋撒范圍分析
        5.1.2 7 kg 云爆裝置云霧濃度分析
        5.1.3 7 kg 云爆裝置燃料湍流強度分析
    5.2 13 kg 云爆裝置
        5.2.1 13 kg 云爆裝置燃料拋撒范圍分析
        5.2.2 13 kg 云爆裝置云霧濃度分析
        5.2.3 13 kg 云爆裝置燃料湍流強度分析
    5.3 100 kg 云爆裝置
        5.3.1 100 kg 云爆裝置燃料拋撒范圍分析
        5.3.2 100 kg 云爆裝置云霧濃度分析
        5.3.3 100 kg 云爆裝置燃料湍流強度分析
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 本文主要研究結論
    6.2 本文主要創(chuàng)新點
    6.3 進一步工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]爆炸拋撒方式對FAE近場拋撒影響的數(shù)值模擬研究[J]. 賈飛,李向東,白強本,劉天宋.  機械與電子. 2014(04)
[2]中心裝藥起爆方式對FAE燃料拋撒的影響分析[J]. 郭俊,余文力,王少龍,羅永鋒,高洪泉.  戰(zhàn)術導彈技術. 2014(02)
[3]燃料空氣炸藥爆炸拋撒初期燃料和殼體的運動特性[J]. 鞠偉,丁玨,翁培奮,惠君明,王伯良.  應用力學學報. 2013(06)
[4]液固復合FAE云霧狀態(tài)影響因素的試驗研究[J]. 李席,王伯良,韓早,王興龍.  爆破器材. 2013(05)
[5]拋撒藥殼體對一次起爆型云爆彈威力的影響規(guī)律[J]. 高洪泉,盧芳云,王少龍,羅永鋒,顏澎,袁偉,胡健.  爆炸與沖擊. 2011(04)
[6]云爆彈外殼體厚度對威力的影響規(guī)律研究[J]. 高洪泉,盧芳云,羅永鋒,王少龍,胡建,袁偉,秦志強.  高壓物理學報. 2011(01)
[7]云爆彈結構對爆炸威力影響規(guī)律的試驗研究[J]. 高洪泉,盧芳云,王少龍,羅永鋒,袁亞楠.  彈道學報. 2010(04)
[8]爆炸拋撒方式對FAE云霧爆轟特性及威力影響的實驗研究[J]. 張?zhí)?於津,惠君明.  彈箭與制導學報. 2010(01)
[9]云爆裝置初始作用過程數(shù)值模擬[J]. 李建平,白春華,郭昭平.  彈箭與制導學報. 2009(05)
[10]殼體對云爆彈藥燃料拋撒影響的仿真分析[J]. 宋志東,李運華,周倫.  系統(tǒng)仿真學報. 2007(24)

博士論文
[1]云爆戰(zhàn)斗部基礎技術研究[D]. 郭學永.南京理工大學 2006



本文編號：3187419