摘要：为研究喉栓式变推力发动机动态调节过程的羽流速度特性,采用有限速率化学反应模型和动网格方法,建立了考虑后燃反应的发动机羽流动态仿真模型。基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术测速原理,对羽流速度测量结果进行了仿真计算。分析了喉栓往复调节过程的羽流瞬态流场结构,探究了后燃反应及测量位置对TDLAS羽流测速结果的影响。结果表明:发动机羽流场结构随着喉栓往复调节呈周期性变化,喉栓趋于关闭时,喷口附近出现强激波,下游羽流速度分布更均匀,速度梯度对TDLAS测量的影响降低;后燃反应导致羽流下游速度和H2O组分分布发生显著变化,沿下游方向,后燃反应对TDLAS所测沿光路平均速度振荡幅值的影响逐渐增大;实际测量时,选取距喷口更近的测量位置可以降低后燃反应和速度梯度的影响,获得更接近轴线测点速度的结果。

摘要：温压炸药在高爆炸药爆炸后,内含的金属粉末在爆轰产物作用下发生后燃反应并持续释热,同时产生压力效应和热效应对目标造成毁伤,对周围人员和设备构成严重威胁。基于可压缩Navier-Stokes方程、欧拉-拉格朗日颗粒多相流模型、气相物质组分运输与化学反应动力学模型,建立了综合描述温压炸药高速可压流动、金属粉末抛洒、金属粉末爆燃等复杂作用过程的理论模型与数值计算方法。在此基础上,利用Jones-Wilkins-Lee(JWL)能量释放模型计算原理,分别建立了20L爆炸球内金属粉末爆燃,以及自由场、坑道内温压炸药爆炸的数值计算模型,通过数值模拟结果与试验结果数据比较,验证了所构建的理论和数值模型的准确性。利用数值模拟的计算结果,分析了温压炸药爆炸冲击波特性及其后燃效应。最后应用该模型进行了超大当量温压炸药爆炸实例数值模拟,为温压爆炸冲击波的传播规律研究和对应的防护设计提供了一定参考。