
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (10): 250377-.doi: 10.12382/bgxb.2025.0377
收稿日期:2025-05-16
上线日期:2025-11-05
通讯作者:
基金资助:
LIU Xi, MA Tianbao, LI Jian*(
)
Received:2025-05-16
Online:2025-11-05
摘要:
为探究气相介质中冲击波及爆轰波传播与毁伤过程中所呈现的折射行为,使用耦合两步化学反应模型的二维反应欧拉方程,结合有限体积法和自适应网格编制了相关的计算程序,研究激波和爆轰波在气体温度斜界面处的折射过程。通过理论分析和数值模拟研究对激波在温度界面的折射过程开展研究,给出透射激波速度和波后状态随界面温度幅值的变化规律,得到激波折射过程的典型波系结构。以激波研究为基础,进一步研究爆轰波在温度斜界面上的折射现象,通过数值纹影和烟膜技术分析胞格爆轰波的波面演化过程。研究结果表明,激波折射进入低温气体时在界面处形成马赫杆和斜激波,进入高温气体时形成双三波点结构和前凸波面;胞格爆轰波折射进入低温气体时在界面处形成倾斜波面,进入高温气体时形成前凸波面和退化的双三波点结构,胞格爆轰波的传播表现出明显的时空演化特征。
中图分类号:
刘曦, 马天宝, 李健. 气相爆轰波温度界面折射问题的数值模拟[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250377-.
LIU Xi, MA Tianbao, LI Jian. Numerical Simulation of Refraction of Gaseous Detonation Waves at Temperature Interfaces[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(10): 250377-.
| 参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
|---|---|---|---|
| R/(J·kg-1·K-1) | 218.79 | γ | 1.44 |
| p0/kPa | 50 | MC-J | 5.6 |
| θ0/K | 295 | EI/RTS | 4.8 |
| c0 /(m·s-1) | 304.86 | ER/RTS | 1.0 |
| ρ0 /(kg·m-3) | 0.775 | k1$\sqrt{\gamma }$/c0 | 1.387 5 |
| Q/(RT0) | 19.7 | kR$\sqrt{\gamma }$/c0 | 2.0 |
表1 气体参数设置
Table 1 Parameters of gas
| 参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
|---|---|---|---|
| R/(J·kg-1·K-1) | 218.79 | γ | 1.44 |
| p0/kPa | 50 | MC-J | 5.6 |
| θ0/K | 295 | EI/RTS | 4.8 |
| c0 /(m·s-1) | 304.86 | ER/RTS | 1.0 |
| ρ0 /(kg·m-3) | 0.775 | k1$\sqrt{\gamma }$/c0 | 1.387 5 |
| Q/(RT0) | 19.7 | kR$\sqrt{\gamma }$/c0 | 2.0 |
| [1] |
陈达, 宁建国, 李健. 周期性非均匀介质中气相爆轰波演变模式研究[J]. 力学学报, 2021, 53(10): 2865-2879.
|
|
|
|
| [2] |
滕宏辉, 姜宗林. 斜爆轰的多波结构及其稳定性研究进展[J]. 力学进展, 2020, 50(1): 50-92.
|
|
|
|
| [3] |
滕宏辉, 牛淑贞, 杨鹏飞, 等. 非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性[J]. 气体物理, 2023, 8(5): 1-9.
|
|
|
|
| [4] |
范菊梦, 沈婷, 刘丹丹, 等. 浓度梯度对火焰加速和爆燃转爆轰的影响[J]. 工程热物理学报, 2023, 44(1): 266-273.
|
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| [5] |
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| [20] |
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| [21] |
|
| [22] |
郗雪辰, 杨鹏飞, 王宽亮. 非均匀氢气/空气混合物中一维爆轰波的振荡特性[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 982-993.
|
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| [23] |
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| [24] |
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| [25] |
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| [26] |
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| [27] |
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| [28] |
|
| [1] | 刘启明, 樊铮炎, 李涛, 杨伟龙, 韩旭. 高过载环境下弹载电子封装焊点失效机理[J]. 兵工学报, 2025, 46(9): 241006-. |
| [2] | 顾宏灿, 王佳蓓, 王鹏, 祝苗, 姚高飞, 黄俊斌, 吕加庆. 分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵指向性分析与测试[J]. 兵工学报, 2025, 46(9): 240792-. |
| [3] | 顾敏辉, 唐奎, 王金相, 夏靖雯, 李渊博, 王鸿飞. 带切缝PELE的侵彻破碎特性及毁伤后效[J]. 兵工学报, 2025, 46(8): 240898-. |
| [4] | 安骋远, 刘海鹏, 刘彦, 任炜. 椭圆截面柱形炸药爆炸冲击波威力特性[J]. 兵工学报, 2025, 46(8): 240969-. |
| [5] | 李青松, 王磊, 赵宁, 张笑天, 张磊, 王克鸿. 电弧增材框体结构有限元仿真模拟与实验[J]. 兵工学报, 2025, 46(7): 240629-. |
| [6] | 闫铭, 王昕捷, 黄风雷, 尤飒. 高超声速气动加热下战斗部装药热-点火响应与典型结构热防护特性[J]. 兵工学报, 2025, 46(6): 240401-. |
| [7] | 孙殿星, 窦钥聪, 彭锐晖, 董云龙, 郭玮. 基于雷达-红外成像特征级融合的角反射器智能识别算法[J]. 兵工学报, 2025, 46(5): 240501-. |
| [8] | 李玉琪, 宁建国, 许香照. 冲击波与典型材质作用后的反射压力计算[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250221-. |
| [9] | 李元, 王天池, 侯兵, 索涛, 豆清波. 烧结纤维网络材料爆炸冲击防护数值模拟[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250402-. |
| [10] | 易晓菲, 彭克锋, 常白雪, 张元瑞, 刘家贵, 郑志军. 仿爆炸加载下仿生梯度双波纹结构的动态响应[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250344-. |
| [11] | 熊俊, 代仪军, 宫翔飞, 刘鲁峰. 一种改进的高效并行爆轰冲击波动力学算法及验证与确认[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250411-. |
| [12] | 朱炜, 姚文进, 黄广炎, 李文彬, 王晓鸣. 纳米多孔材料液体系统对近场爆炸载荷削弱效应[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250468-. |
| [13] | 贾迪, 陈传庆, 李鑫. 泡沫基负有效质量超材料抗爆性能的数值模拟[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250505-. |
| [14] | 刘贞娴, 蒋建伟, 李梅, 谢泓炜. 压环对爆炸成型弹丸成型影响的高精度仿真分析[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231193-. |
| [15] | 刘小强, 牛帅旭, 杨修林, 王虎, 杨永安, 张蕙菁, 柳井莉, 赵子淳. 光电系统中的自归零复合轴稳瞄系统[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231157-. |
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