3.3.2 均匀云雾场爆轰模拟分析
对单点起爆、对称两点起爆和对称三点起爆情况进行了分析。计算初始云雾条件见表3-11。
表3-11 均匀云雾起爆点位置设置
根据云爆燃料扩散模型,对环氧丙烷—铝粉混合燃料与空气形成的云雾爆轰过程进行分析。云雾初始条件:装药50 kg,形成的气体—环氧丙烷液滴混合云雾呈圆柱形,云雾外径设为15 m,内部可能存在空区直径4 m,云雾高3.5 m。燃料为环氧丙烷。计算中模型的参数取值如表3-12所示。
表3-12 云雾爆轰计算模型参数
图3-26~图3-29分别给出了单点中心起爆、单点偏心起爆、对称两点起爆和对称三点起爆时,云雾爆轰压力场发展过程及其形成的冲击波压力场的演化过程。由图3-26可以看出,当存在多个起爆点时,在起爆初期各个起爆点各自形成爆轰传播,当爆轰波相遇时,在云雾内区会相互碰撞,产生压力场叠加,压力增高。
图3-26 单点中心起爆云雾爆轰压力场发展
图3-27 单点偏心起爆云雾爆轰压力场发展
图3-28 两点对称起爆云雾爆轰压力场发展
图3-29 三点对称起爆云雾爆轰压力场发展
沿水平X轴方向设定了一系列监测点记录爆轰压力值,如图3-30所示。可以看出由于起爆点数目的不同,云雾爆轰区内压力分布有较大改变。
图3-30 沿X轴方向云雾爆轰压力场历史曲线(彩图见附录)
(a)中心单点(b)偏心单点;(c)两点对称
图3-30 沿X轴方向云雾爆轰压力场历史曲线(续)(彩图见附录)
(d)三点对称
对沿X轴线方向两点固定点处的压力历史进行对比,可以看出不同起爆方式条件下对爆炸威力场分布的影响。图3-31给出了沿X轴线两端云雾区外5 m处压力变化。可以看出,不同起爆点数目对压力场的分布有显著影响,对于均匀云雾,采用中心单点起爆方式时其右端峰值较高,但冲量明显较小;在左端峰值多点起爆峰值略高,但冲量较大。
图3-31 X轴线两端固定点处压力曲线(彩图见附录)
(a)左端
图3-31 X轴线两端固定点处压力曲线(续)(彩图见附录)
(b)右端