水下刚性壁装药爆炸气泡简化模型和数值仿真

摘要：

为预测沉底装药水下爆炸产生气泡的最大半径和脉动周期,建立了水下刚性壁上的装药爆炸产生气泡的动力学模型.从Bernoulli方程和能量守恒两个角度推导出描述半球形气泡径向运动的流体动力学方程,通过能量法确定了方程的初始条件.对方程数值求解得到第一脉动周期内气泡半径和径向运动速度随时间变化的曲线.利用ANSYS-AUTODYN软件的高精度Euler-Godunov求解器和计算结果映射技术,建立了水下刚性壁上装药爆炸产生气泡运动的数值仿真模型.计算得到了气泡膨胀、收缩、上浮和脉动压力时程曲线及其几何形状变化规律.理论模型与仿真计算得到的气泡半径、脉动周期和径向运动速度均吻合,说明该理论模型满足工程所需精度要求.

关键词：水下爆炸、气泡动力学、刚性壁面、数值仿真、映射技术

所属期刊栏目：26

分类号：O383+.1;U663.85(爆炸力学)

资助基金：自然科学基金10672181

在线出版日期：2009-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：10-13,17