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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 671 毫秒
1.
多孔药型罩聚能射流的稳定性   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于Herrmann改进的Grneisen状态方程,对多孔药型罩受冲击压缩产生的温升进行了估算,从理论上分析了孔隙度对射流断裂时间的影响。使用脉冲X光测试并结合侵彻实验研究了药型罩初始孔隙度为9.3%和11.4%时聚能射流的稳定性。研究结果表明,在一定孔隙度范围内,射流的稳定性随孔隙度的增加而增强。  相似文献   

2.
利用X光照片对射流垂直侵彻反应装甲这一物理过程进行研究,认为爆 轰场加快了射流失稳断裂过程. 并基于射流在空气中运动断裂模型的基础上,运用弹塑性相 关理论,建立了在爆炸场中射流断裂时间模型,利用该模型得到了干扰后射的侵彻模型.  相似文献   

3.
金属射流失稳断裂的理论分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
石艺娜  秦承森 《力学学报》2009,41(3):361-370
基于Hamilton原理,提出一个包含射流强度、剪切、应变率效应、动力学黏性、表面张力和速度梯度等多因素耦合的金属射流拉伸运动方程,具体分析了各种失稳因素,并由数值解定量给出其影响大小,以及最不稳定波长与初始应变率乘积\lambda_{m}\dot{\varepsilon}_{0} 值的变化范围;给出了射流断裂的时间判据和近似理论公式,计算得到的 t_{b}-\dot{\varepsilon}_{0}曲线与射流实验点、Chou\&Carleone拟合公式三者符合较好.   相似文献   

4.
对三种不同药型罩形成的射流在水中的侵彻行为进行了实验研究,采用电铜箔测速法及高速摄影法分别获取了聚能射流在水中的行进过程及图像。实验结果表明,水体的边界效应及聚能射流在水中的开坑行为对电铜箔的测量结果影响很大,且聚能射流的准定常侵彻行为在平均速度的变化上表现明显,在准定常侵彻阶段,聚能射流的速度可近似为线性递减,且药型罩构型对射流速度的衰减率影响较大,药型罩材料的影响较小。光测结果给出了聚能射流在水中的运动图像,且据此计算出的射流速度与电测结果吻合较好。  相似文献   

5.
基于网格自适应方法,ALE方法和SPH方法模拟了聚能射流形成过程.分析了射流头部速度随时间的变化关系,初始时刻位于药形罩不同位置的金属形成射流后的速度分布情况以及射流形成后沿射流方向射流整体速度分布情况.对比了三种方法用于模拟聚能射流形成问题的特点以及与实验的近似程度.数值模拟结果与射流形成过程与机理一致,可以体现射流形成特点,且SPH方法计算结果与实验数据最为接近.  相似文献   

6.
聚能射流侵彻厚靶时,对靶材同时进行轴向和径向挤压进而发生轴向侵彻和径向扩孔。本文中基于聚能射流侵彻可压缩模型并结合Szendrei-Held扩孔方程,推导给出考虑弹/靶材料可压缩性的聚能射流扩孔方程。为简化完整可压缩模型繁琐的计算过程,又基于Murnaghan状态方程给出可压缩模型的近似解。与水中聚能射流扩孔的实验研究对比分析,表明该模型预测优于Szendrei-Held扩孔方程。模型分析表明,射流半径、驻点压力、靶材强度、驻点处靶材密度以及聚能射流速度是影响聚能射流扩孔的主要因素。本文模型可以更准确地预测聚能射流侵彻可压缩性较强的靶材的扩孔情况。相关工作可为含液密闭结构干扰聚能射流侵彻提供理论基础。  相似文献   

7.
基于岩石材料脆性断裂模型分析,从提高炸药能量向岩石断裂表面能转换效率的角度,提出采用预切槽和多点聚能射流冲击岩石进行裂纹引导与扩展,实现岩石定向劈裂。设计了一种可用于岩石劈裂的聚能装药,利用数值计算方法研究了岩石类脆性材料在聚能射流冲击作用下的定向劈裂机制,并计算比较了不同形状金属杆射流对岩体的冲击劈裂效果。分析计算该聚能装药射流形成与岩石的侵彻断裂过程,得出用于岩石劈裂的最佳聚能装药结构与炸高。实验成功用2枚聚能装药将岩石试块按预制方向劈裂,测试获得的岩石表面应力峰值约0.5~0.8 MPa。结果表明,采用该聚能装药在25 mm炸高下能够形成长径比约1∶3的楔形金属杆射流,沿着控界面预先设计的切槽方向,多点设置聚能装药,同时起爆后形成楔形金属杆射流冲击岩石,产生了较好的定向劈裂效果。该方法将爆炸能量精准导入控界面并有效地转换成岩石断裂表面能,从而提升了岩石定向劈裂的效果及炸药的能量利用率,研究结果可为大范围岩体开挖精确控界爆破切割装置设计及降低工程爆破危害提供参考。  相似文献   

8.
金属射流侵彻起爆炸药的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文描述了聚能金属射流侵彻起爆炸药的试验装置和方法。聚能金属射流是用标准空心装药产生的,空心装药的尺寸为直径40mm,高度66mm,药型罩为紫铜,顶角60,底直径36mm,壁厚0.75mm,炸药为钝化黑索今,密度1.6800.005Mg/m~3。炸高为72mm时的最大穿深为1506mm45~#钢靶柱。用2MV脉冲闪光X射线摄影仪测量了金属射流穿透不同厚度的钢靶板后的头部运动速度及直径,作出了射流头部速度对钢靶板厚度的标定曲线及拟合曲线公式。炸药对射流侵彻起爆的感度,采用使炸药产生50%概率爆轰的钢靶板厚度(即临界厚度)表示,相对应的临界的流速度可用标定曲线或拟合公式求得。文中给出了TNT.Comp.B及TATB炸药的射流侵彻起爆感度.最后对结果进行了讨论。  相似文献   

9.
在分析纵向磁场能够增强聚能射流稳定性的基础上,根据聚能射流的运动方程以及聚能射流的塑性失稳条件,推导得到了聚能射流在纵向磁场中的极限拉伸系数计算公式,并计算了有、无磁场情况下极限拉伸系数的比值。通过两种炸高下的实验研究对理论模型进行了验证。结果表明:由于磁场的存在而引起的电磁力抑制了聚能射流颈缩的发展,进而延长了射流成型的惯性拉伸阶段,最终使聚能射流在磁场中的极限拉伸系数在一定程度上得到了增加;理论和实验所得结果吻合较好。运用所建立模型可以较准确地反映磁场对聚能射流极限拉伸系数的影响。  相似文献   

10.
高熵合金药型罩射流成型与稳定性   总被引:2,自引:0,他引:2  
鄢阿敏  乔禹  戴兰宏 《力学学报》2022,54(8):2119-2130
近年迅速兴起的多主元高熵合金因其具有很宽的成分-性能调控范围及一系列优异力学性能, 有望替代紫铜成为新一代药型罩材料. 本文基于CrMnFeCoNi五元高熵合金动态力学性能实验和数值模拟, 探索该合金用作药型罩的适用性. 基于分离式霍普金森拉杆和材料试验机研究了高熵合金不同应变率及温度下的力学行为, 获得了高熵合金Johnson-Cook热黏塑性动态本构. 利用流动速度与临界压垮角关系对凝聚性高熵合金射流形成边界进行界定. 结合数值模拟验证了高熵合金射流形成边界的合理性, 并进一步揭示了射流高速拉伸断裂演化规律. 研究表明: 射流断裂时间与材料强度成负相关, 材料动态强度增大, 将会引起射流断裂时间下降. 本工作可为新型高熵合金药型罩结构设计提供参考.   相似文献   

11.
In this paper, we study the breakup behavior of Newtonian liquid and non‐Newtonian liquid jets with an arbitrary variation surface tension imposed along its length. The effect of duty cycle, fluid properties, and the various profiles of the surface tension is investigated. It is shown that the breakup behavior of a jet can be constructed by using the Fourier expansion of the surface tension profile. When the dimensionless wavenumber k is larger than 0.5, the jet breakup behavior is determined by the lowest frequency of the Fourier series expansion of the surface tension profile. As k decreases, higher frequency Fourier modes come to play. In general, for k between, 1∕(n+ 1) and 1∕n,n Fourier modes are needed to determine the jet breakup behavior. The current nonlinear model differs from the existing linear slender jet model in the literature in several ways. While the principle of superposition is valid for the linear model, it is not generally valid for the current nonlinear model. For the linear model, the jet will never break up when the wavenumber is larger than 1. The current model, however, shows clearly that the jet can indeed break up when the wavenumber is larger than 1. Furthermore, the current nonlinear model predicts a breakup time substantially higher than that from the linear model.Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
为研究射流在水动力作用下的碎化特性,采用有限体积法对轴对称坐标下Navier-Stokes方程进行了求解,考虑重力和表面张力的影响,并通过Volume-of-Fluid法与Level-Set法成功捕捉到界面的不稳定发展、变形及射流碎化过程,分析了流场内部速度场和压力场分布,结果表明,射流碎化长度随Re/We“5数呈指数型增加,最后探讨了射流速度、直径及周围流体密度、粘性等参量对射流的碎化过程的影响规律.  相似文献   

13.
The breakup and atomization of a viscous liquid jet   总被引:12,自引:0,他引:12  
Based on the linear analysis of stability, a dispersion equation is deduced which delineates the evolution of a general 3-dimensional disturbance on the free surface of an incompressible viscous liquid jet. With respect to the spatial growing disturbance mode, the numerical results obtained from the solution of the dispersion equation reveal that a dimensionless parameterJ e exists. AsJ e>1, the axisymmetric disturbance mode is most unstable; and whenJ e<1, the asymmetric disturbances come into being, their growth rate increases with the decrease, ofJ e, till one of them becomes the most unstable disturbance. The breakup of a low-speed liquid jet results from the developing of axisymmetric disturbances, whose instability is produced by the surface tension; while the atomization of a high-speed liquid jet is brought about by the evolution of nonaxisymmetric disturbance, whose instability is caused by the aerodynamic force on the interface between the jet and the ambient gas. The project supported by the National Natural Science Foundation of China  相似文献   

14.
流动聚焦是一种有效的微细射流产生方法,其原理可以描述为从毛细管流出的流体由另一种高速运动的流体驱动,经小孔聚焦后形成稳定的锥–射流结构,射流因不稳定性破碎成单分散的液滴.自从1998年流动聚焦被提出以来,陆续发展了单轴流动聚焦、电流动聚焦、复合流动聚焦和微流控流动聚焦等毛细流动技术.这些技术稳定、易操作、没有苛刻的环境条件的要求,能够制备单分散性较好的微纳米量级的液滴、颗粒和胶囊,在科学研究和实际应用中具有重要价值.流动聚焦涉及了多尺度、多界面和多场耦合的复杂流体力学问题,其中稳定的锥形是形成稳定射流的先决条件,过程参数是影响射流界面扰动发展的关键因素,而射流不稳定性分析是揭示射流破碎的最主要理论工具.该文回顾了近二十年来不同结构流动聚焦的研究进展,概述这些技术涉及的过程控制、流动模式、尺度律和不稳定性分析等关键力学问题,总结射流不稳定性的研究方法和已取得的成果,最后展望流动聚焦的研究方向和应用前景.  相似文献   

15.
流动聚焦是一种有效的微细射流产生方法,其原理可以描述为从毛细管流出的流体由另一种高速运动的流体驱动,经小孔聚焦后形成稳定的锥–射流结构,射流因不稳定性破碎成单分散的液滴.自从1998年流动聚焦被提出以来,陆续发展了单轴流动聚焦、电流动聚焦、复合流动聚焦和微流控流动聚焦等毛细流动技术.这些技术稳定、易操作、没有苛刻的环境条件的要求,能够制备单分散性较好的微纳米量级的液滴、颗粒和胶囊,在科学研究和实际应用中具有重要价值.流动聚焦涉及了多尺度、多界面和多场耦合的复杂流体力学问题,其中稳定的锥形是形成稳定射流的先决条件,过程参数是影响射流界面扰动发展的关键因素,而射流不稳定性分析是揭示射流破碎的最主要理论工具.该文回顾了近二十年来不同结构流动聚焦的研究进展,概述这些技术涉及的过程控制、流动模式、尺度律和不稳定性分析等关键力学问题,总结射流不稳定性的研究方法和已取得的成果,最后展望流动聚焦的研究方向和应用前景.  相似文献   

16.
高速液体射流流动特性的实验测试方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于RLPG高压喷射环境建立了射流流动特性的实验测定系统和分析方法.利用这种方法测出高压下喷口的流量系数,得到射流头部贯穿速度及射流核形态.  相似文献   

17.
Dynamics and Breakup of Pulse Microjets of Polymeric Liquids   总被引:1,自引:0,他引:1  
The possibilities of controlling the dynamics and breakup of pulsed low-viscosity liquid microjets by means of small amounts of polymeric additives are considered. Significant differences between the breakup of pulse jets of Newtonian and viscoelastic polymeric liquids are recorded by means of high-speed photography. In flight a standard Newtonian fluid jet fragments into many secondary droplets. Depending on the molecular parameters, for a polymeric liquid three variants of the behavior of the jet in flight are possible: (1) the jet tail fragments into several secondary droplets; (2) the entire tail flows into the leading drop without loss and a single drop is formed; (3) the drop ejected from the nozzle returns to the nozzle under the action of elastic internal stresses in the tail. Criteria for the transition from one regime of jet motion to another are proposed.__________Translated from Izvestiya Rossiiskoi Academii Nauk, Mekhanika Zhidkosti i Gaza, No. 3, 2005, pp. 45–63.Original Russian Text Copyright © 2005 by Bazilevskii, Meyer, and Rozhkov.  相似文献   

18.
We present a numerical model for predicting the instability and breakup of viscous microjets of Newtonian fluid. We adopt a one‐dimensional slender‐jet approximation and obtain the equations of motion in the form of a pair of coupled nonlinear partial differential equations (PDEs). We solve these equations using the method of lines, wherein the PDEs are transformed to a system of ordinary differential equations for the nodal values of the jet variables on a uniform staggered grid. We use the model to predict the instability and satellite formation in infinite microthreads of fluid and continuous microjets that emanate from an orifice. For the microthread analysis, we take into account arbitrary initial perturbations of the free‐surface and jet velocity, as well as Marangoni instability that is due to an arbitrary variation in the surface tension. For the continuous nozzle‐driven jet analysis, we take into account arbitrary time‐dependent perturbations of the free‐surface, velocity and/or surface tension as boundary conditions at the nozzle orifice. We validate the model using established computational data, as well as axisymmetric, volume of fluid (VOF) computational fluid dynamic (CFD) simulations. The key advantages of the model are its ease of implementation and speed of computation, which is several orders of magnitude faster than the VOF CFD simulations. The model enables rapid parametric analysis of jet breakup and satellite formation as a function of jet dimensions, modulation parameters, and fluid rheology. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

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