通道内水幕帘减弱冲击波强度问题的数值研究

发布时间：2025-05-08 02:14

　　舰船弹药库储存有多种武器弹药。当舰船遭遇导弹武器的袭击后,导弹战斗部爆炸释放出高温高压气体,产生强度很高的冲击波,在舰船的舱室通道内迅速传播推进。作用在武器弹药上的冲击波,部分被反射,部分对武器弹药产生冲击,致其爆炸。目前,由弹药爆炸所产生的冲击波的防护问题,有较多解决方法,例如大体积水方法、水幕隔离、沙土掩埋等。本文将对通道内水幕帘减弱冲击波强度的课题进行研究。在实际情况中,水幕与冲击波相遇后,水幕中的液滴迅速被冲击波击碎成更小的液滴,降低了冲击波的峰值压力,且小液滴更利于降低冲击波的温度,部分小液滴被气化,从而达到了减弱冲击波强度的目的。减弱后强度很小的冲击波继续向前传播,无论是作用在舰船设备还是武器上,其破坏能力都被大大降低。如果减弱程度很高,则足以避免导弹战斗部及推进剂被引爆,极大程度上提高了舰船的安全性和战斗能力。本文应用FLUENT软件,采用DPM离散相喷雾模型对冲击波与水幕帘相互作用的规律进行研究,探讨了水幕帘弱化冲击波强度的影响因素。论文首先对舱室内水平通道水幕帘与平面冲击波(Ma=4,5,6)的相互作用进行了数值模拟。结果表明,冲击波马赫数越大,相同流量水幕帘对冲击波的...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２Ｊ雾滴的摩擦阻力和压差阻力??

力、５〇５泥／力、Ｍａｇｍ／５升力、热泳力等。??雾滴在气相中运动受力可以分为：液滴所受气相的粘性切应力和液滴所受气相的压??差阻力，如下图２＿３所示。??Ｃ／??图２Ｊ雾滴的摩擦阻力和压差阻力??摩擦阻力为：??ｃｏｓ?ａｄｌ?（２－７０）??压差阻力为：??Ｆｐ＝（ｊｐ?ｓｉ....

图２．５雾滴受力图示??

气体环境中液滴受力主要包括两部分，一部分是由于自身重力，另一部分是相对运??动而产生的阻力。液滴的运动主要受两种力的合力作用的，满足牛顿第二定律，液滴的??受力如下图２．５所示。??Ｙ??摩擦阻力Ａ??Ｔ?速度矢董Ｖ??重力??图２．５雾滴受力图示??重力指向Ｙ轴的负方向，气流沿....

图３．１正激波与水幕作用图示??如图３．１所示

水幕??图３．１正激波与水幕作用图示??如图３．１所示。激波由舱室左侧入口进入，向右传播，挤压推进未干扰区域气体（环??境大气）。正激波在舱室通道内的传播过程中，与舱室中心的水幕（液滴群）碰撞，发??２８??

图３．２正激波Ｍｊ＝６的速度分布曲线图??图３．３为Ｍｊ＝６，正激波传播过程不同时刻的压力分布

第３章平面激波与水幕的相互作用??由图３．２可知，在有液滴工况下的红色虚线，激波面速度有了很大幅度的降低（激??波面处速度由２０４８ｍ／ｓ下降到１４４８ｍ／ｓ，下降２９．３％）。这是因为，根据动量守恒，原本??相对于激波静止的液滴，（这里液滴的速度也很快，但是相对于高速激波的传播....

本文编号：4044161