用点火成长模型模拟凝聚炸药的起爆过程

作     者：于明 YU Ming

作者机构：北京应用物理与计算数学研究所，北京100088 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2004年第12卷第A02期

页      面：516-520页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主　　题：总能量 化学反应 爆轰 凝聚 可加性 非平衡 高阶精度 炸药 组分 混合物 

摘      要：旨在建立一个用来数值模拟凝聚炸药起爆过程的理论方法。炸药的化学反应率采用Lee—Tarver的点火成长模型，假设在化学反应区里由未反应炸药与反应产物组成的混合物质：1)具有体积可加性；2)处于动力学平衡状态；3)处于热力学非平衡状态。在这三个假设基础上，Euler方程被首先使用来描述混合物质的流动，而每种物质组分的物理参量，如组分质量、组分体积份额以及组分总能量等，通过一套附加的方程来描述，并且混合物压力方程也被耦合起来。对所获得的控制方程使用高分辨率高阶精度的有限体积法离散求解。从典型的非定常爆轰算例来看，该方法能够正确预测凝聚炸药的冲击起爆及爆轰传播的关键特征，如Von Neumann尖峰和化学反应区等。此结果初步证明本文提出的数值模拟凝聚炸药起爆过程的理论方法是合理的。