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非对称射流形成的几何理论(一)——几何封闭条件 被引量：6
1
作者 秦承森 石艺娜 +1 位作者 冯其京 杭义洪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期493-500,共8页
两股来流碰撞形成非对称射流问题的定常解具有不确定性,理论上尚未很好求解。从分析特殊射流形成入手,由定常出流所满足的最小动能原理出发,分析来流初始交汇位形和相互作用过程,建立了非对称射流形成的方程封闭条件,提出了非对称射流... 两股来流碰撞形成非对称射流问题的定常解具有不确定性,理论上尚未很好求解。从分析特殊射流形成入手,由定常出流所满足的最小动能原理出发,分析来流初始交汇位形和相互作用过程,建立了非对称射流形成的方程封闭条件,提出了非对称射流形成的几何理论。以平面二维不等厚度来流碰撞为例,给出了非对称射流出流方向、厚度随初始位形变化的理论预测曲线,与数值模拟结果吻合较好。 展开更多
关键词 流体力学 几何封闭条件 解椭圆 非对称射流 初始位形 数值模拟
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可压缩流体的Rayleigh-Taylor和Kelvin-Helmholtz不稳定性 被引量：4
2
作者 秦承森 王裴 张凤国 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期655-663,共9页
在状态方程为压力是密度的任意单值函数形式情况下,运用小扰动分析和奇异摄动法,给出了流体微扰方程渐近解和界面不稳定性的色散关系.分析表明:对Rayleigh-Taylor不稳定性,在重力场作用下流体可压缩性形成的密度分布是致稳因素;而扰动... 在状态方程为压力是密度的任意单值函数形式情况下,运用小扰动分析和奇异摄动法,给出了流体微扰方程渐近解和界面不稳定性的色散关系.分析表明:对Rayleigh-Taylor不稳定性,在重力场作用下流体可压缩性形成的密度分布是致稳因素;而扰动流体的膨胀收缩效应助长不稳定性的发展;上层重流体的可压缩性是稳定因素,下层轻流体可压缩性是失稳因素.而对Kelvin-Helmholtz不稳定性,流体可压缩性助长扰动的发展,是不稳定因素. 展开更多
关键词 RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性 可压缩性 单值函数 小扰动分析 可压缩流体 渐近解 微扰 因素 扰动流 作用
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液体环轴对称抛洒首次破碎的理论分析 被引量：3
3
作者 秦承森 王裴 +2 位作者 王丽丽 石艺娜 洪滔 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期198-203,共6页
对于水和无水乙醇环形轴对称抛洒实验的首次破碎结果的分析表明,在给定实验条件下,液体密度大约是气体的1000倍,液体首次破碎的过程分2个阶段:首先,界面不稳定性非线性发展,液体尖钉在惯性力和空气阻力的作用下,拉伸变细变长;然后在射... 对于水和无水乙醇环形轴对称抛洒实验的首次破碎结果的分析表明,在给定实验条件下,液体密度大约是气体的1000倍,液体首次破碎的过程分2个阶段:首先,界面不稳定性非线性发展,液体尖钉在惯性力和空气阻力的作用下,拉伸变细变长;然后在射流不稳定性的作用下,断裂成液体珠串。这个理论分析给出的首次破碎的平均液体直径与实验结果基本一致。理论分析表明,无水乙醇破碎液滴的平均直径比水液滴小,是无水乙醇表面张力值仅为水的1/3的一个必然结果。 展开更多
关键词 爆炸力学 抛洒 界面不稳定性 液体环 首次破碎
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聚能射流的断裂时间 被引量：8
4
作者 秦承森 段庆生 韩冰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期318-325,共8页
从描述聚能射流失稳的一维近似方程出发，导出了聚能射流断裂时间的近似公式。这个近似公式定量显示了屈服应力、本构关系、粘度和径向收缩效应等对射流断裂时间的影响，在４个不同的特殊近似下，可以自然演化为近１０年来所发表的几个... 从描述聚能射流失稳的一维近似方程出发，导出了聚能射流断裂时间的近似公式。这个近似公式定量显示了屈服应力、本构关系、粘度和径向收缩效应等对射流断裂时间的影响，在４个不同的特殊近似下，可以自然演化为近１０年来所发表的几个半经验解析公式，并且在合理的参数范围内，公式给出的断裂时间曲线覆盖了射流断裂时间的全部实验点。 展开更多
关键词 聚能射流 射流失稳断裂 断裂时间公式
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非对称射流形成的几何理论(二)——非对称斜碰撞情况 被引量：3
5
作者 秦承森 石艺娜 +1 位作者 冯其京 杭义洪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期501-508,共8页
将平板非对称正碰撞形成射流满足的定常方程组封闭条件推广到非正碰情况,提出了平面二维条件下非对称射流形成的一般理论,给出了射流形成的临界条件和出流射流的理论公式。对斜碰撞情形下非对称射流的出流方向、厚度随碰撞角和来流初始... 将平板非对称正碰撞形成射流满足的定常方程组封闭条件推广到非正碰情况,提出了平面二维条件下非对称射流形成的一般理论,给出了射流形成的临界条件和出流射流的理论公式。对斜碰撞情形下非对称射流的出流方向、厚度随碰撞角和来流初始位形的变化规律进行了理论预测和数值模拟,理论解与二维欧拉程序的仿真结果符合较好。 展开更多
关键词 流体力学 斜碰撞 解椭圆 非对称射流 数值模拟
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爆轰驱动平板的抛射角方程 被引量：2
6
作者 秦承森 刘义 +1 位作者 杭义洪 王裴 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-4,共4页
在运动坐标系中,将材料视作不可压缩流体,考虑流体微元间的相互挤压作用,由动量方程出发,推导出爆轰驱动二维平板过程中物质元的抛射角方程,并讨论了方程的解与矢量三角形几何关系的等价性。
关键词 爆炸力学 抛射角方程 不可压缩流体 成型装药 爆轰驱动
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一个新的射流颗粒速度差公式 被引量：4
7
作者 秦承森 李勇 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期8-12,共5页
从射流拉伸过程的能量关系出发 ,导出了相邻颗粒间速度差的理论公式。这个公式表明 ,速度差与射流初态及物质特性有关 ,因而也与断裂颗粒的几何形状有关。对一般颗粒形状 ,理论给出的无量纲速度与实验结果有较好的一致性。
关键词 成型装药 射流 颗粒化 速度差
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流体可压缩性对Rayleigh-Taylor不稳定性影响机理分析 被引量：2
8
作者 秦承森 王裴 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-6,共6页
在等熵方程为压力是密度的任意单值函数形式情况下 ,分析了R T(Rayleigh Taylor)不稳定性中流体可压缩性的作用。在没有边界效应的条件下所作的分析表明 :在重力场作用下流体可压缩性形成的密度分布是R T不稳定性中的致稳因素 ,而扰动... 在等熵方程为压力是密度的任意单值函数形式情况下 ,分析了R T(Rayleigh Taylor)不稳定性中流体可压缩性的作用。在没有边界效应的条件下所作的分析表明 :在重力场作用下流体可压缩性形成的密度分布是R T不稳定性中的致稳因素 ,而扰动流体的膨胀 (收缩 )效应助长R T不稳定性的发展 ;上层重流体的可压缩性是稳定因素 ,而下层轻流体的可压缩性是失稳因素。从扰动发展驱动力和扰动带动的等效质量两个方面对该结论的物理机制进行了分析。 展开更多
关键词 流体力学 流体可压缩性 RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性 等熵方程 致稳因素 失稳因素 色散关系 短波近似 界面扰动
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周培基抛射角公式的改进 被引量：1
9
作者 秦承森 刘义 +1 位作者 杭义洪 王裴 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期97-101,共5页
对于爆轰驱动平板问题,当由理论近似给出或实验拟合给出某些物理量后,可以借助抛射角方程导出适用的抛射角公式。利用爆轰驱动平板的抛射角方程,在小抛射角条件下,假设切向速度大小随时间的变化率为零,很容易得到周培基(P.C.Chou)公式... 对于爆轰驱动平板问题,当由理论近似给出或实验拟合给出某些物理量后,可以借助抛射角方程导出适用的抛射角公式。利用爆轰驱动平板的抛射角方程,在小抛射角条件下,假设切向速度大小随时间的变化率为零,很容易得到周培基(P.C.Chou)公式。考虑切向速度大小随时间的变化率时,运用抛射角方程对周培基公式进行改进,得到了更为精确的抛射角公式。与实验结果相比,改进的周培基公式计算结果与实验结果更接近。 展开更多
关键词 爆炸力学 改进的周培基公式 抛射角公式 抛射角方程 爆轰驱动
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可压缩性对Rayleigh-Taylor不稳定性的影响 被引量：1
10
作者 秦承森 张凤国 李勇 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期193-197,共5页
对于状态方程为压力是密度的任意单值函数的理想流体 ,导出了Rayleigh Taylor不稳定性色散关系的一般形式。它表明 :较重流体易压缩是稳定因素 ,较轻流体易压缩是不稳定因素。可压缩性在重力场作用下形成的密度分布是稳定性因素 。
关键词 界面不稳定性 可压缩性 微扰方法 流体 Rayleigy-Taylor
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热爆炸临界状态的变分特性 被引量：9
11
作者 秦承森 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期217-223,共7页
本文利用热爆炸的临界状态是其定态方程分岔点的定义,给出了热爆炸临界参数的一个变分原理。泛函J(ψ,φ)的极大值恰好是点火临界参数λ_i;其极小值则是熄火临界参数λ_e;其鞍点值是转点参数λ_(tr)。
关键词 热爆炸 临界参数 变分原理
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可压缩与不可压缩流体中Rayleigh-Taylor不稳定性的比较 被引量：1
12
作者 秦承森 王裴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期977-980,共4页
　对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率,其中,压力是密度的任意单值函数,这个函数也即是可压缩流体的状态方程。研究表明:在相同密度分布条件下,可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不... 　对比研究了可压缩与不可压缩流体的Rayleigh Taylor不稳定性小扰动阶段的增长速率,其中,压力是密度的任意单值函数,这个函数也即是可压缩流体的状态方程。研究表明:在相同密度分布条件下,可压缩流体的界面扰动增长速率总是比相应的不可压缩流体的界面增长率大,其相对增长率随扰动波长的增加而增大,随两种介质的声速减小而增大,在长波和易压缩流体中,相对增长率可达0.8以上。因此,在某些条件下,流体可压缩性对Rayleigh Taylor不稳定性的影响是不能忽略的。 展开更多
关键词 Rayleigh—Taylor不稳定性 可压缩流体 不可压缩流体 小扰动分析 增长速率 相对增长率
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热爆炸临界参数的新算法 被引量：1
13
作者 秦承森 段庆生 《含能材料》 EI CAS CSCD 1998年第1期8-14,共7页
根据变分原理，提出了计算热爆炸临界Ｆ－Ｋ参数的新算法。计算结果表明，这是一种精确度高、计算量小的方法。
关键词 计算方法 临界参数 热爆炸 变分原理
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中子输运的随机理论
14
作者 秦承森 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1057-1063,共7页
运用概率理论,考虑t时刻n个相空间点(r,uiΩi)单位体元中分别出现Ni(i=1,2,…,n)个中子的概率PN(r,t,uΩ),提出一个新的中子输运的随机理论,导出概率母函数Fn的非线性积分微分方程组。在某些近似下,n=1概率分布一阶矩方程恰好是中子平... 运用概率理论,考虑t时刻n个相空间点(r,uiΩi)单位体元中分别出现Ni(i=1,2,…,n)个中子的概率PN(r,t,uΩ),提出一个新的中子输运的随机理论,导出概率母函数Fn的非线性积分微分方程组。在某些近似下,n=1概率分布一阶矩方程恰好是中子平均数玻尔兹曼方程。将各向同性散射的单速中子随机理论应用于点堆模型。在一个超临界系统中,当t→∞时,出现有限个中子的概率为零,PN=0(0<N<∞),即系统内或没有中子,或有无限多中子。给出了母函数的近似解,导出了母函数概率分布各阶矩的近似方程及解式。标准差公式表明,当初始中子数起伏ξ0较大,初始中子平均数N0不够多,或中子源强Q很弱时,对于0<λ1的增殖系统,中子数的起伏很大,应予以重视。 展开更多
关键词 随机理论 中子输运 母函数方程 起伏
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SPH方法对金属表面微射流的数值模拟 被引量：20
15
作者 王裴 秦承森 +1 位作者 张树道 刘超 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期149-156,共8页
光滑粒子流体动力学(SmoothedParticleHydrodynamics)方法是一种无网格的拉氏计算方法,具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。用二维SPH程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程,得到了喷射物的总质量、最... 光滑粒子流体动力学(SmoothedParticleHydrodynamics)方法是一种无网格的拉氏计算方法,具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。用二维SPH程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程,得到了喷射物的总质量、最大速度和质量 速度曲线。还计算了相同深度、不同夹角的沟槽微射流,并与实验结果进行了比较。结果表明:计算得到的喷射物总质量和最大速度与实验结果符合较好,SPH方法对于估算金属表面的微射流提供了一种有效的数值模拟手段。 展开更多
关键词 微射流 SPH 沟槽缺陷 喷射量 质量-速度曲线 冲击波
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燃料爆炸抛撒成雾的实验与数值研究 被引量：30
16
作者 薛社生 刘家骢 +1 位作者 秦承森 彭金华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期272-276,共5页
为了合理设计云雾爆轰装置 ,对液体燃料爆炸抛撒规律作了实验与数值模拟研究。获得 6～ 2 5 0kgFAE装置云雾形成的若干重要实验数据。通过实验数据分析给出了云雾膨胀的相似律 ,并研究了爆炸抛撒过程中近场与远场阶段特性 :用一个简化... 为了合理设计云雾爆轰装置 ,对液体燃料爆炸抛撒规律作了实验与数值模拟研究。获得 6～ 2 5 0kgFAE装置云雾形成的若干重要实验数据。通过实验数据分析给出了云雾膨胀的相似律 ,并研究了爆炸抛撒过程中近场与远场阶段特性 :用一个简化的解析模型描述了液体燃料的近场膨胀 ,给出了液体燃料在加速阶段的极限速度 ;用数值方法研究了远场云雾的物理特性 ,给出了云雾速度场及云雾内部燃料浓度与燃料蒸汽浓度的分布。 展开更多
关键词 燃料空气炸药 爆炸抛撒 云雾
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爆轰波管中铝粉尘爆轰的数值模拟 被引量：32
17
作者 洪滔 秦承森 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期193-200,共8页
用两相流模型对爆轰波管中的铝粉尘的爆轰波进行了研究。模型考虑了气体和颗粒两相间速度和温度的不同及由于管壁引起的对流热传导和粘性引起的耗散,考虑了由于铝颗粒表面粗糙使得表面积增加的因素。铝颗粒的点火判据使用了新的判据,即... 用两相流模型对爆轰波管中的铝粉尘的爆轰波进行了研究。模型考虑了气体和颗粒两相间速度和温度的不同及由于管壁引起的对流热传导和粘性引起的耗散,考虑了由于铝颗粒表面粗糙使得表面积增加的因素。铝颗粒的点火判据使用了新的判据,即铝颗粒在激波后的气流中温度达到铝的熔点且铝全部熔化即被点火。数值模拟了内径为15.2cm的爆轰波管中铝粉尘中爆轰波的传播和发展,得到了爆轰波速度及铝颗粒点火距离,还得到了爆轰流场中物理量的分布。从前导激波面到CJ面处,两相间的速度和温度有明显的差别。还考虑了粒子由于粗糙引起的表面积增加对爆轰波的影响,这个因素对铝颗粒的点火距离的影响较大,对这里计算的铝粉尘爆轰波的速度基本没有影响。结果表明,两相流模型可以较好地描述铝粉尘的爆轰过程,得到具有很粗糙表面、平均粒子直径为3.4μm的铝粉尘浓度为304g/m3时爆轰波的速度为1.63km/s,点火距离为3mm,与实验值符合较好。 展开更多
关键词 爆炸力学 爆轰 两相流 铝粉尘 爆轰波管I数值模拟
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烤燃弹热点火的LS-DYNA数值模拟研究 被引量：7
18
作者 张晓立 洪滔 +1 位作者 秦承森 贾宪振 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期110-112,164,共4页
为了提高弹箭武器的可靠性,必须对其在一定热条件下的安全性进行评估。文中针对研究含能材料热安定性的烤燃试验,建立了烤燃弹的数值计算模型,利用LS-DYNA3D有限元程序中的热力耦合分析功能对烤燃弹在不同升温速率下的内部传热及炸药和... 为了提高弹箭武器的可靠性,必须对其在一定热条件下的安全性进行评估。文中针对研究含能材料热安定性的烤燃试验,建立了烤燃弹的数值计算模型,利用LS-DYNA3D有限元程序中的热力耦合分析功能对烤燃弹在不同升温速率下的内部传热及炸药和壳体热膨胀的准静态过程进行了数值模拟,得到了炸药的点火时间、点火温度、点火位置以及炸药点火前壳体及炸药热膨胀的幅度、烤燃弹中的压力分布、等效应力及等效应变云图。结果表明,随着升温速率的提高,炸药的点火时间是逐渐缩短的,点火时壳体的温度是逐渐上升的;炸药的点火位置同时也是点火前装置中压力的最高点,装置中等效应力和等效应变的最大值出现在炸药中,与壳体相邻的圆柱环形区域。 展开更多
关键词 烤燃弹 热点火 LS-DYNA 数值模拟 热力耦合
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铝颗粒激波点火机制初探 被引量：16
19
作者 洪滔 秦承森 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期295-299,共5页
通过对铝颗粒在激波后的高温热气流中由于温度升高产生的热应力进行分析计算 ,对铝颗粒的激波点火机制进行初步探讨。计算结果表明在激波后的气流中 ,铝颗粒的温度只要升高 70°C左右 ,铝颗粒的氧化层就会产生裂纹。当铝颗粒的铝完... 通过对铝颗粒在激波后的高温热气流中由于温度升高产生的热应力进行分析计算 ,对铝颗粒的激波点火机制进行初步探讨。计算结果表明在激波后的气流中 ,铝颗粒的温度只要升高 70°C左右 ,铝颗粒的氧化层就会产生裂纹。当铝颗粒的铝完全熔化后 ,如果这时气流对颗粒的作用使得已经产生裂纹的氧化层进一步破裂并失去对铝的保护 ,铝颗粒将被点火 ;但如果此时气流对铝颗粒的作用未能使氧化层失去保护作用 ,铝颗粒的温度需达到或接近三氧化二铝的熔点时才能被点火。 展开更多
关键词 铝颗粒 激波点火 热应力 点火机制 气相爆轰 三氧化二铝氧化层
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气体-燃料液滴两相系统爆轰的数值模拟 被引量：24
20
作者 洪滔 秦承森 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期335-342,共8页
用两相流体力学模型对气体燃料液滴系统进行了研究。数值模拟了点火后两相系统爆轰波的发展过程，得到爆轰波的结构和参数。数值模拟结果表明气体燃料液滴系统爆轰波有较宽的反应区，因而两相爆轰波的曲率对爆速的影响效应十分明显... 用两相流体力学模型对气体燃料液滴系统进行了研究。数值模拟了点火后两相系统爆轰波的发展过程，得到爆轰波的结构和参数。数值模拟结果表明气体燃料液滴系统爆轰波有较宽的反应区，因而两相爆轰波的曲率对爆速的影响效应十分明显。进行了燃料液滴尺寸对爆轰波的结构和参数的影响的数值模拟。除了很小的液滴外，燃料液滴在爆轰波前导激波面和ＣＪ面间不能完全气化。随着液滴尺寸的增加，燃料液滴在爆轰波前导激波面和ＣＪ面间释放出的能量随之减少，爆轰参数也随之下降。 展开更多
关键词 气体-液滴系统 两相流 爆轰 数值模拟
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