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拐角空间中悬浮铝粉尘爆轰后效的三维数值模拟

岳军政, 董贺飞, 洪滔

计算物理 2020, 37 (1): 37-45. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8004

摘要（364）

HTML （4）

PDF （13450KB）（1041）

建立三维的铝粉-空气两相爆轰计算模型，采用时-空守恒元解元（CE/SE）方法求解，并开发了悬浮铝粉尘爆轰的三维数值模拟程序.基于消息传递接口（MPI）技术实现了程序的并行化设计.通过对激波管问题以及爆轰管中铝粉-空气两相爆轰实验的模拟验证程序的可靠性.对拐角空间中左侧浓度为368 g·m^-3的铝粉-空气混合物两相爆轰及其在拐角空间右侧和下方空气域内形成的冲击波和温压效应开展数值模拟，获得复杂空间内爆轰波或冲击波的传播、反射以及绕射过程.结果表明：两相爆轰在离铝粉尘区域2 m远的空气域内产生的后效冲击波能达到2.66 MPa的固壁反射压力，火球燃烧范围会超出初始铝粉尘区域约0.8 m，并且造成初始铝粉尘区域附近1.5 m范围内空气的温度高达1 600 K.模拟程序可用于铝粉尘爆轰的后效研究，对工业安全及其防护具有指导意义.

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弱点火条件下炸药燃烧转爆轰的数值模拟

董贺飞, 洪滔, 张晓立

计算物理 2016, 33 (1): 15-22.

摘要（365）

HTML （0）

PDF （1065KB）（1448）

考察颗粒炸药从传导燃烧到对流燃烧再到爆轰的过程.对装填密度为85%的HMX颗粒炸药的燃烧转爆轰过程进行数值模拟，分析传导燃烧、对流燃烧和爆轰的发展过程.点火早期燃烧速度很低，火焰面在8.16 ms之内只前进了不到0.2 mm；形成对流燃烧之后燃烧速度快速增加，只用了0.1 ms就形成了速度为8 165 m·s^-1的稳定爆轰.当炸药颗粒直径或点火压力减小时，形成稳定爆轰所需的时间增加.

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CE/SE方法数值模拟炸药粉尘爆轰

董贺飞, 洪滔, 张晓立

计算物理 2012, 29 (4): 495-502.

摘要（371）

PDF （1647KB）（1173）

采用CE/SE方法数值模拟悬浮在空气中的RDX炸药粉尘的两相爆轰过程.炸药颗粒在爆轰波阵面后的高温高速气流中加速并升温,释放能量支持爆轰波传播.数值模拟爆轰波管中的粉尘爆轰,得到爆轰波流场中的物理量分布,确定爆轰参数,数值结果与文献符合较好.数值模拟复杂通道中的炸药粉尘爆轰,预测了爆轰波的发展和传播过程以及爆轰波后的流场演化.数值结果表明CE/SE方法能成功模拟气体-固体两相爆轰,为粉尘爆轰的研究提供了新的数值预测手段.

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气溶胶抛撒过程中首次破碎液滴的尺寸分布

石艺娜, 洪滔, 秦承森

计算物理 2010, 27 (6): 847-853.

摘要（235）

PDF （376KB）（1119）

对气溶胶爆炸抛撒过程中,首次破碎液滴的尺寸分布进行理论和数值研究.基于热力学第二定律的最大熵增理论,建立首次破碎过程满足的方程组约束条件,给出破碎后液滴尺寸分布的确定方法,并对Air-blast喷管实验和Samirant相关实验进行数值模拟预测,与实验数据符合较好.

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拉氏程序使用减敏模型模拟炸药绕爆问题

林文洲, 洪滔, 林忠, 王瑞利

计算物理 2010, 27 (2): 181-189.

摘要（281）

PDF （708KB）（1186）

利用二维拉氏非结构网格爆轰流体程序对高能炸药的爆轰波绕爆问题进行数值模拟.拉氏程序对绕爆问题进行模拟时,会引起网格严重扭曲,导致网格大变形.使用JWL状态方程和三项式反应率,拉氏程序得到的绕爆数值结果与实验定性相同,较好地模拟了爆轰波绕爆过程中的漩涡现象.为了模拟一些钝感炸药在绕爆过程中的死区现象,在炸药反应率中加入减敏因子,模拟结果捕捉到死区,并与国外文章中的数值模拟结果定性相同.

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三维光滑粒子流体动力学并行计算程序

王裴, 洪滔

计算物理 2006, 23 (4): 431-435.

摘要（252）

PDF （347KB）（1152）

介绍了基于消息传递并行程序设计平台研制的三维光滑粒子流体动力学并行程序CSPH3D.包括计算格式、并行方案、并行程序逻辑,以及加快邻域粒子搜索的处理方法.对三维微喷射和斜侵彻的计算表明:CSPH3D程序可以较好地计算这类问题.并且程序具有较高的并行效率.对于粒子总数为1527402的微喷射算例和粒子总数为1454225的斜侵彻算例,使用100个处理器时,并行效率可以达到80%.

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