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北京理工大学:非轴对称燃料抛撒的浓度分布和爆轰特性研究

论论资讯 | 2023-01-01 1热度

Defence Technology

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Study on concentration distribution and detonation characteristics for non-axisymmetric fuel dispersal

Zeng L.; Wang Z.; Chen X.; Li J.

Published:2023-01-01
DOI:10.1016/j.dt.2023.03.008

研究背景

在工业生产中,云爆事故是一种常见的安全隐患。一旦发生云爆事故,将会给人们的生命财产带来极大的威胁。因此,研究非轴对称燃料扩散和爆炸特性对于预防工业云爆事故和设计燃料空气炸药(FAE)具有重要意义。然而,当前的研究领域存在一些问题,如何准确地预测燃料扩散和爆炸特性是一个挑战。

研究内容

《Defence Technology》期刊上发表的一篇论文研究了非轴对称燃料扩散和爆炸特性。该论文通过实验和数值模拟研究了85公斤圆柱形和扇形燃料的浓度和爆炸场。研究人员建立了一个完整的燃料扩散和爆炸过程的动态模型,并将燃料的浓度分布作为初始条件,计算了爆炸阶段,从而解决了爆炸场的初始值问题。研究人员比较了不同位置燃料云的相位和组分变化。燃料云被分为0°,90°,135°和180°的方向。研究结果表明,135°的最大云半径为20.94米,而0°的最小云半径为12.04米。爆炸火球的直径为53.6米,峰值温度为3455K。0°的最高峰值超压为3.44 MPa,而135°的最低峰值超压为2.97 MPa。0°的液相比例为22.90%,燃料损失比135°和圆柱形电荷分别高出11.8%和9%。在135°中,冲击波的稳定传播距离比0°长42.50%,比圆柱形电荷长28.37%。

研究意义

该论文的研究成果对于工业云爆事故的预防和燃料空气炸药的设计具有重要意义。该研究通过实验和数值模拟,提供了非轴对称燃料扩散和爆炸特性的详细信息。此外,研究人员建立了燃料扩散和爆炸过程的动态模型,并解决了初始值问题,这在该领域是一个创新点。这些成果可以为相关领域的研究提供参考,并为工业安全提供更好的保障。

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