An improved numerical simulator for multiphase flow in porous media

In basin modelling the thermodynamics of a multicomponent multiphase fluid flux are computationally too expensive when derived from an equation of state and the Gibbs equality constraints. In this article we present a novel implicit molar mass formulation technique using binary mixture thermodynamics. The two proposed solution methods, with and without cross derivative terms between components, are based on a preconditioned Newton‐GMRES scheme for each time‐step with analytical computation of the derivatives. These new algorithms reduce significantly the numerical effort for the computation of the molar masses, and we illustrate the behavior of these methods with numerical computations. Copyright © 2004 John Wiley & Sons Ltd.     

强流四脉冲电子束源实验研究

 为了进行强流多电子束源研究，对现有2MeV LIA 注入器进行了四脉冲改造，二极管脉冲电压约500kV。实验研究了天鹅绒阴极在四脉冲条件下的发射能力、传导电流负载效应以及阴极等离子体运动对阴极电子发射和束能量的影响。利用空间电荷限制流模型推算出阴极等离子体膨胀速率在1 ~4cm/μs之间。     

热爆炸临界参数的数值解法

本文提出的热爆炸临界参数的数值解法是一种变分方法.这种方法依据的是文献[1]给出的热爆炸临界参数的一个变分原理。数值计算的结果表明,这种方法是一种简便、经济而又精确度较高的方法。     

瓦斯煤尘爆炸火焰光谱的实验研究

本文概述了瓦斯煤尘爆炸火焰光谱实验研究的重要性,我们在弱爆炸和探测器小视场角的条件下,利用自己研制的多波道仪,在一端开口的Φ200cm×2900cm大型管道里,得到了CH4、空气和煤尘的混合物在不同状态下,特征波长λ等于0.8875、1.000、1.505、2.801和4.346微米(μ)的绝对辐射强度及其有关的变化规律,对结果进行了分析讨论,并与国外实验结果进行了对比,根据测量λ=4.346μ绝对辐射强度和我们选择的黑体辐射模型,获得了爆炸火焰的温度,该项研究不仅在工业中具有重要意义,而且对燃烧和化学动力学的研究也具有参考价值。     

建筑物爆炸泄压的试验研究

本文报导了在1米~3和30米~3两个爆炸泄压试验装置内进行的360余次试验结果。证明了在有平行壁面的建筑物内发生的可燃气爆炸泄压过程中,声动不稳定燃烧压力峰P3是建筑物的主要破坏因素。试验表明,本文发展的一种爆炸减压板具有消除P3的效应。     

线型聚能装药的理论研究

本文提出了一端起爆的线型聚能装药射流形成的不定常理论模型。根据这一模型,当金属罩在爆轰波作用下的运动速度为已知时,则不论此速度是否是时间或初始位置的函数,都能得到射流形成时的速度,质量和位置等参数。 按照本文模型,Defourneaux.M.的定常射流形成定常模型是一个简单的特例。我们利用本文的模型对等厚度装药的情况进行了计算,并与实验结果比较,两者符合良好。同时计算结果表明,考虑射流形成的不定常因素,可以较好地解释射流头部的质量堆积和射流内部的反向速度梯度等实验现象。本文的模型可以为线型聚能切割索的设计提供较为准确的理论指导。     

Experimental study of bubble dynamics in the neighbourhood of a vertical incomplete boundary

The bubbles have been widely used in biomedical field, military and chemical industry. The liquid jet generated by the bubble collapse through an orifice is utilized in needle-free injections and inkjet printing. In this paper we devised synchronized triggering equipment, experimentally investigated the mechanism in the interaction of an electric-spark generated a single bubble and a vertical wall with an air-back opening. Detailed observations were recorded and described for bubble oscillation, migration, jetting, as well as the high-speed water spike penetrating through the opening. The results revealed that there was a critical value of the bubble-wall distance, below which the bubble was directed away from the incomplete boundary, while the bubble may tear from the middle for larger distance. As the distance varied, we studied the volume of the water that rushed through the opening, the velocity at the tip of the water spike, and the center of the bubble as well as the migration of the bubble boundary. This work reveals that the high-speed water spike caused by the bubble may be a potential threat to the structures, specifically for cases with a small opening size and short bubble-boundary distance.     

强点火作用下C3HF7对甲烷-空气爆炸的抑制

为解决瓦斯输送过程中的爆炸安全问题,探索寻找绿色环保且阻火性能优越的新型抑爆剂,开展了当量比下甲烷-空气预混气体爆炸传播过程中的七氟丙烷抑爆效果研究。实验采用长径比L/D=108的水平管道爆炸特性测试系统,研究了在强点火作用下不同体积分数的七氟丙烷对9.5%甲烷-空气预混气体最大爆炸压力、最大压力上升速率和火焰传播速度的影响。实验结果显示:将2.5 m长的管段作为七氟丙烷抑爆区时,七氟丙烷阻断9.5%甲烷-空气预混气体爆炸火焰传播的最小体积分数为5%;当七氟丙烷的体积分数为1%~4%时,不仅无法阻断爆炸火焰的传播,而且与对照组相比,会使火焰传播速度加快;当七氟丙烷的体积分数为1%~6%时,爆炸源及管道末端处的爆炸压力峰值随着七氟丙烷体积分数的增加而逐渐减小;当七氟丙烷的体积分数为3%时,抑爆区处的爆炸压力峰值与对照组相比增幅为10.9%。     

C_2H_2分解爆轰的实验研究

在长30m,公称直径(Dg)分别为50、65、80和100mm的管道内,进行了C_2H_2分解爆轰实验。用O_2—C_2H_2爆轰波引爆C_2H_2,测量了管道内的爆轰压力,及在管道端面上的反射压力。与以前认为在管径500mm管道内不会出现自持的C_2H_2分解爆轰的意见相反,在这样的管道内也发生了C_2H_2分解炸轰。在管端测到了1700kg/cm~2的异常高压,并对数次异常高压的破坏威力作了记录。     

燃烧管内悬浮铝粉燃烧爆炸过程的研究

 铝粉的燃烧与加速机理一直是相关部门研究的热点。为了深入研究其在受限空间内的燃烧与传播特性,基于双流体模型、湍流k-ε模型以及铝粉燃烧等模型,选用SIMPLE格式,对大型卧式燃烧管内铝粉颗粒与空气的两相悬浮流湍流燃烧加速转爆炸现象进行了数值研究,得到了铝粉火焰在管内的燃烧传播过程中管内各相关参数的详细变化情况,并与相关的实验结果吻合。