高温颗粒沉降冷液热工水力特性

对高温球体与冷液在膜态沸腾条件下的多相混合结构进行小规模可视化实验研究,发现高温小球在冷却剂中的速度低于冷球,且随球温的升高而减小。通过小规模实验研究单个高温颗粒的传热和阻力特性,可以分割各种在膜态高速沸腾条件下干扰换热与运动的影响因素,从本质上了解该结构条件下的热工水力特性,建立合理的机理描述,从而提高对高温沸腾苛刻条件下多相流问题进行研究的实验和理论水平。     

固液混合燃料细观结构与爆轰关系的分形研究

根据一次引爆燃料空气炸药爆轰的物理机制,利用分形几何原理,描述和分析固液混合燃料介质内部细观结构,探索各组分在起爆过程中的相互关系．为燃料空气炸药组分比例优化和细观结构匹配提供理论依据．本提出的分析方法和结果与实验吻合。     

舱室在爆炸冲击载荷作用下的结构毁伤研究

为了研究舰船舱室在反舰导弹作用下的毁伤效果,模拟典型舱室进行数值仿真。分析了爆轰波和冲击波的破坏模式,研究了在爆炸冲击载荷作用下的舱室响应过程;同时结合材料失效原理,给出破坏准则。数值模拟结果表明:舱室是封闭空间,弹药爆炸产生的爆轰波和冲击波在舱壁面上多次反射;由于角隅部位汇聚冲击波而受到的超压作用要大于舱室壁面,所以破坏的部位首先出现在甲板中心到与围壁之间的角隅部位。舱室的主要破坏模式是沿着角隅部位开裂,最终舱室发生解体。通过模拟不同厚度的舱室结构可知,装药量一定时,舱壁越厚舱室抗爆能力越强。     

云爆战斗部爆轰冲量测试实验研究

通过建立车辆效应靶的方法,对云爆战斗部爆轰场的冲量进行测试。实验结果表明,冲量测试结果的误差范围在4%以内;车辆效应靶可以根据实际目标车辆的参数建立,并根据目标车辆与车辆效应靶临界翻车所需冲量相同的原则进行简化,应用在云爆战斗部爆轰威力场中,车辆效应靶毁伤实验结果为战斗部威力评估提供数据支撑,冲量测试结果为战斗部威力优化设计提供依据。     

FEM/SPH耦合算法的射弹冲击起爆仿真

为了说明有限元与耦合算法的优越性,利用多种算法对高速射弹撞击屏蔽炸药起爆问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行讨论及对比研究.利用升降法得到了不同算法的临界起爆速度,结果表明有限元与SPH耦合算法得到的结果与文献实验值最为接近,可以很好地模拟冲击起爆问题.并且给出了冲击起爆数值计算的网格粒子)划分原则选取建议.最后对起爆过程进行了描述,讨论了相同质量射弹不同长径比对起爆速度阀值的影响.     

柳枝稷超高压爆破前处理研究

应用高压均质技术对柳枝稷（Panicum virgaturn）进行超高压爆破前处理。柳枝稷秸秆粉碎后用0．5％的NaOH加热处理,保持悬浮状态下通过高压均机进行100MPa爆破。结果表明,超高压爆破使柳枝稷颗粒悬浮液变为粘稠流体,粒度显著变小,超微结构由纤维状变为疏松的中空多孔状,木质素、灰分含量显著减少,碱消耗量显著增加,但对纤维素的结晶指数影响很小。处理后每克材料用4．7FPU的纤维素酶,5．3IU的木聚糖酶和0．4CBU的β-葡萄糖苷酶水解48h,酶解率97．6％,较未爆破对照提高21．1％。超高压爆破显著提高酶解率的主要原因是破坏了木质纤维的超微结构,增大了酶的作用面积,是一种有潜力的木质纤维材料前处理方法。     

瓦斯爆炸火焰与压力波伴生关系的数值研究

从三维非定常守恒方程出发,采用58步化学反应模型,对瓦斯爆炸过程中火焰与压力波的伴生关系进行了数值模拟.在此基础上,模拟了氢氧燃烧驱动的破膜过程以及破膜前后压缩波、稀疏波对火焰阵面的影响;同时也详细研究了瓦斯爆炸过程中,压力波、火焰与障碍物的相互作用;通过实验和模拟验证了数学模型和所编程序的可靠性.     

锥形弹体侵彻过载分析

为研究锥形弹体侵彻过程中的过载特性,在新的侵彻近区速度场基础上,得到了锥形弹体侵彻过程中受到的阻力表达式,以及推广到多层介质中的阻力表达式。利用运动微方程建立了弹体在单层与多层介质中侵彻的过载计算方法,并将计算结果与国内外实验数据进行了对比。锥形弹体侵彻多层介质的过载时程曲线表明,过载的大小及其下降速率与侵彻速度和靶体强度有关。弹体以残余速度侵入下层介质时,若此层介质的强度大于前一层介质时,则会再次出现一个过载峰值。     

液化天然气BLEVE机理研究及其事故后果评价

运用范德华方程描述热侵袭下储罐内过热液体的大量蒸发现象,揭示了储罐压力骤升具有的尖点突变的特征,当压力为0.1～0.8MPa时,相应的失稳过热度在143.5～150.7K的范围内变化.能量平衡理论的计算表明:储罐因失效而引发的沸腾液体膨胀式蒸气爆炸(BLEVE)过程中,所释放的能量随过热液体温度的增加而增加.文中还对BLEVE的爆炸冲击波超压及人体安全距离进行了估算.研究结果可为LNG储运过程中此类事故的预防以及后果评估提供理论依据.     

深井伽玛定位仪隔振腔抗冲击设计及实验分析

抗振伽玛定位仪器工作在井下2000～4500m,工作时需承受聚能射孔弹最高达3000g/ms的爆破冲击,有效的抗冲击设计是实现该仪器在恶劣条件下工作的关键.为此设计了具有4层隔振环节的隔振腔系统.首先将隔振腔系统简化为4自由度集中质量-弹簧-阻尼系统,并对隔振腔进行了多组冲击载荷实验,结果表明隔振腔系统具有良好的冲击隔振性能.同时采用网格搜索方法确定了实际隔振腔系统的动态等效刚度和动态等效阻尼参数,得到了与试验数据相吻合的系统动力学修正模型参数.