筒仓内烟草粉尘爆炸数值模拟

为探究在实际生产中采用的大型筒仓内烟草粉尘的爆炸及其泄爆过程,基于大规模数值仿真FLACS软件的粉尘爆炸模块,通过改变初始浓度、点火位置、等比例变化筒仓容积,系统对比研究了泄放火焰的传播范围以及爆炸超压的演化规律。模拟结果表明,筒仓内粉尘浓度、点火位置、筒仓容积的变化均对爆炸过程有影响。水平泄压时,在500～1 000 g/m~3质量浓度范围内,筒仓内粉尘质量浓度越大,爆炸超压越大,火焰传播距离越远;点火位置离泄压口越远,爆炸超压越大,火焰传播距离越远;筒仓容积越大,爆炸超压越大,火焰传播距离越远。     

铝粉分散过程中粒径效应的三维数值研究

为了研究不同粒径的铝粉在20 L爆炸测试装置中的分散规律,基于计算模型的非结构网格划分,耦合欧拉和拉格朗日方法,实现了描述可压缩气体演化的时间平均Navier-Stokes方程组和粒子运动的DPM动量平衡方程的求解,获得了不同粒径（25,50和100 μm）的铝粉在20 L爆炸仓内分散的三维时空演化规律。研究结果表明:铝粉粒径的差异对爆炸仓点火中心的湍动能和速度的演化过程影响不显著,但对粉尘浓度的变化率和峰值均具有重要影响;随着粒径的增大,峰值浓度越小,但均高于形式浓度0.25 kg/m3,达到峰值浓度的时间越滞后。     

内置变径障碍物组管道内爆轰波传播规律的研究

为了研究爆轰波与变径障碍物组的相互作用规律,基于化学反应Euler控制方程组,结合高精度加权本质无振荡WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)空间离散格式和高精度ILW(Inverse Lax-Wendroff)固壁边界处理技术,研发了爆炸动力学的一致高精度仿真程序,并对爆轰波在内置圆柱障碍物组管道中的传播规律进行了研究,获得了爆轰流场内部反射以及绕射等作用下产生的清晰的复杂波系结构。研究结果表明:圆柱障碍物组半径的变化对绕射区45°方向上障碍物壁面上的最大压力影响较小;障碍物组半径不变的情况下获得的对称轴线上最大压力的最大峰值最大。