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基于相变松弛法则的水下爆炸空化模型研究
文献摘要：
水下爆炸过程中存在着大量的空化现象,空化的产生、演化及其溃灭过程对于水下冲击波传播、爆炸气泡运动以及水下结构物冲击损伤都会产生重要影响.本文基于多相可压缩流体理论模型,考虑空化发生过程中汽-液两相流体亚平衡状态下两相之间发生的热力学-化学平衡机制,分析汽-液两相介质之间的质量和热量交换,从而实现对相变过程的 自动捕捉.该系统的控制方程采用分步法处理,首先利用二阶MUSCL-Hancock格式和HLLC黎曼求解器来求解齐次双曲型方程,再采用牛顿迭代法求解相变方程.数值测试结果表明,本文的计算模型对于空化相变过程具有较好的捕捉能力.最后将该模型应用到水下近水面爆炸空化的数值模拟当中,研究发现空泡的溃灭压力峰值约为冲击波压力峰值的15％,有效作用时间是冲击波载荷有效作用时间的2倍以上.本文的空化相变模型能够为水下爆炸空化现象的机理研究提供重要支撑.
文献关键词：
多相可压缩流体;空化相变模型;水下爆炸;黎曼求解器;MUSCL-Hancock格式
中图分类号：
作者姓名：
余俊;王海坤;刘建湖;汪俊;毛海斌;周章涛
作者机构：
中国船舶科学研究中心,无锡214082
文献出处：
引用格式：
[1]余俊;王海坤;刘建湖;汪俊;毛海斌;周章涛-.基于相变松弛法则的水下爆炸空化模型研究)[J].计算力学学报,2022(05):684-690
A类：
多相可压缩流体,溃灭压力,空化相变模型
B类：
变松,松弛法,水下爆炸,空化模型,爆炸过程,空化现象,水下冲击波,冲击波传播,气泡运动,水下结构,结构物,冲击损伤,两相流,亚平,平衡状态,化学平衡,平衡机制,相变过程,自动捕捉,控制方程,分步法,MUSCL,Hancock,HLLC,黎曼求解器,齐次,双曲型方程,牛顿迭代法,捕捉能力,模型应用,近水面,空泡,压力峰值,冲击波压力,有效作用,作用时间
AB值：
0.324506
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