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微喷颗粒与气体混合过程的数值模拟研究

王裴 孙海权 邵建立 秦承森 李欣竹

微喷颗粒与气体混合过程的数值模拟研究

王裴, 孙海权, 邵建立, 秦承森, 李欣竹
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  • 冲击波作用下金属与气体界面将发生微喷混合现象,即金属表面产生的微喷射物质在气体中的输运过程. 提出采用散体颗粒分布代替微喷初始状态,基于气体-颗粒两相流模型对微喷混合现象进行了模拟研究. 数值模拟给出了微喷混合的动力学演化过程,分析了初始气体压力和颗粒尺寸因素对混合层的影响规律; 在数值模拟中发现了微喷颗粒的气动破碎现象,这可导致颗粒尺度明显减小, 成为影响微喷混合演化性质的重要物理因素.本文模拟结果与相关实验结果取得一致, 初步表明,气粒两相流模型是模拟微喷混合过程的一种有效方法.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-01
  • 修回日期:  2012-05-07
  • 刊出日期:  2012-12-05

微喷颗粒与气体混合过程的数值模拟研究

  • 1. 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室, 北京 100094;
  • 2. 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室, 绵阳 621900

摘要: 冲击波作用下金属与气体界面将发生微喷混合现象,即金属表面产生的微喷射物质在气体中的输运过程. 提出采用散体颗粒分布代替微喷初始状态,基于气体-颗粒两相流模型对微喷混合现象进行了模拟研究. 数值模拟给出了微喷混合的动力学演化过程,分析了初始气体压力和颗粒尺寸因素对混合层的影响规律; 在数值模拟中发现了微喷颗粒的气动破碎现象,这可导致颗粒尺度明显减小, 成为影响微喷混合演化性质的重要物理因素.本文模拟结果与相关实验结果取得一致, 初步表明,气粒两相流模型是模拟微喷混合过程的一种有效方法.

English Abstract

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