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题名扰动作用下爆轰形成机理
被引量：1
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作者
张静雯
彭澳
陈先锋
孙绪绪
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机构
武汉理工大学安全科学与应急管理学院
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出处
《高压物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期52-61,共10页
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基金
国家重点研发计划(2021YFB4000901)
中央高校基础研究项目(223161001)
+1 种基金
中国民航大学民航热灾害防控应急重点实验室开放基金(RZH2021-KF-05)
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室开放基金(HZ2022-KF09)。
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文摘
为详细研究扰动作用下爆轰触发机理,在内径为90 mm的圆管内用阻塞比为0.923的孔板使稳定爆轰完全失效,然后在孔板下游0.5 m处安装一个由直径为2 mm的圆柱杆构成的小型障碍物,用以研究人为添加的小扰动对不稳定爆轰触发的影响。通过改变小型圆柱杆的数量(1、2、3),得到了3种不同类型的小扰动,其阻塞比分别为0.03、0.04和0.07。采用PCB压力传感器记录爆轰波的到达时间,以获得爆轰平均传播速度,同时采用烟熏板技术记录爆轰胞格结构。实验结果表明:小扰动可显著促进爆轰起爆,爆轰触发临界压力从光滑管道内的37 kPa降低到25 kPa;小扰动还增强了波阵面的不稳定性,诱导形成局部爆炸点,这是导致爆轰触发的重要原因;在极限条件下,爆轰触发条件可近似量化为D_(H)/λ>1(D_(H)为水力直径,λ为爆轰胞格尺寸)。采用忽略黏性的二维欧拉方程作为控制方程,两步诱导反应速率模型描述化学反应过程,模拟研究了扰动波长和振幅对爆轰触发的影响。数值模拟结果表明,低振幅、高频率的扰动可诱导产生更多的横波增强波阵面的不稳定性,有助于爆轰触发。
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关键词
扰动
爆轰触发
不稳定性
振幅
波长
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Keywords
perturbation
detonation initiation
instability
amplitude
wavelength
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分类号
O381
[理学—流体力学]
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