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爆轰波管中铝粉尘爆轰的数值模拟
引用本文:洪滔,秦承森.爆轰波管中铝粉尘爆轰的数值模拟[J].爆炸与冲击,2004,24(3):193-200.
作者姓名:洪滔  秦承森
作者单位:北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
摘    要:用两相流模型对爆轰波管中的铝粉尘的爆轰波进行了研究。模型考虑了气体和颗粒两相间速度和温度的不同及由于管壁引起的对流热传导和粘性引起的耗散,考虑了由于铝颗粒表面粗糙使得表面积增加的因素。铝颗粒的点火判据使用了新的判据,即铝颗粒在激波后的气流中温度达到铝的熔点且铝全部熔化即被点火。数值模拟了内径为15.2cm的爆轰波管中铝粉尘中爆轰波的传播和发展,得到了爆轰波速度及铝颗粒点火距离,还得到了爆轰流场中物理量的分布。从前导激波面到CJ面处,两相间的速度和温度有明显的差别。还考虑了粒子由于粗糙引起的表面积增加对爆轰波的影响,这个因素对铝颗粒的点火距离的影响较大,对这里计算的铝粉尘爆轰波的速度基本没有影响。结果表明,两相流模型可以较好地描述铝粉尘的爆轰过程,得到具有很粗糙表面、平均粒子直径为3.4m的铝粉尘浓度为304g/m3时爆轰波的速度为1.63km/s,点火距离为3mm,与实验值符合较好。

关 键 词:爆炸力学  爆轰  两相流  铝粉尘  爆轰波管  数值模拟  爆轰波管  中铝  粉尘爆轰  数值模拟  tubes  explosive  powder  aluminum  detonation  dust  simulation  实验值  粉尘浓度  直径  粗糙表面  爆轰过程  描述  结果  计算  影响
文章编号:1001-1455(2004)03-0193-08
修稿时间:2003年7月2日

Numerical simulation of dust detonation of aluminum powder in explosive tubes
HONG Tao,QIN Cheng-sen.Numerical simulation of dust detonation of aluminum powder in explosive tubes[J].Explosion and Shock Waves,2004,24(3):193-200.
Authors:HONG Tao  QIN Cheng-sen
Abstract:
Keywords:mechanics of explosion  detonation  two-phase flow  aluminum dust  detonation tube  numerical modeling
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