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爆轰驱动固体套筒压缩磁场计算及准等熵过程分析

赵继波 孙承纬 谷卓伟 赵剑衡 罗浩

爆轰驱动固体套筒压缩磁场计算及准等熵过程分析

赵继波, 孙承纬, 谷卓伟, 赵剑衡, 罗浩
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  • 采用构形磁流体力学计算程序SSS/MHD对炸药爆轰驱动固体套筒压缩磁场实验进行了一维磁流体力学模拟计算, 得到空腔磁场以及样品管内壁速度随时间的变化历程, 分别与磁探针和激光干涉测量的实验结果符合. 由分幅照相结果阐述了套筒压缩空腔磁场过程中的屈曲失稳和Bell-Plesset不稳定性现象. 分析了样品管和套筒中的磁扩散、涡流和磁压力的变化规律. 结果表明, 由于聚心运动下样品管和套筒的运动速度不同、电磁力和内爆作用力平衡等原因, 样品管内靠近磁腔处的磁场、涡流和磁压力均高于套筒内距磁腔相同位置处的结果. 讨论了样品管内距磁腔0.05 mm处的熵增随该点压缩度的变化, 最大熵增与样品管材料定容比热的比值在10%左右, 爆炸磁压缩实验过程的等熵程度较高.
    • 基金项目: 国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: 11176002)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-11
  • 修回日期:  2014-11-26
  • 刊出日期:  2015-04-20

爆轰驱动固体套筒压缩磁场计算及准等熵过程分析

  • 1. 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
    基金项目: 

    国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: 11176002)资助的课题.

摘要: 采用构形磁流体力学计算程序SSS/MHD对炸药爆轰驱动固体套筒压缩磁场实验进行了一维磁流体力学模拟计算, 得到空腔磁场以及样品管内壁速度随时间的变化历程, 分别与磁探针和激光干涉测量的实验结果符合. 由分幅照相结果阐述了套筒压缩空腔磁场过程中的屈曲失稳和Bell-Plesset不稳定性现象. 分析了样品管和套筒中的磁扩散、涡流和磁压力的变化规律. 结果表明, 由于聚心运动下样品管和套筒的运动速度不同、电磁力和内爆作用力平衡等原因, 样品管内靠近磁腔处的磁场、涡流和磁压力均高于套筒内距磁腔相同位置处的结果. 讨论了样品管内距磁腔0.05 mm处的熵增随该点压缩度的变化, 最大熵增与样品管材料定容比热的比值在10%左右, 爆炸磁压缩实验过程的等熵程度较高.

English Abstract

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