液滴状态对气液两相爆轰过程影响的数值模拟研究

摘要

通过建立二维气液两相爆轰理论模型，应用TVD和MacCormack方法数值模拟了开放空间内二维两相爆轰发展过程，分别对液相浓度、液滴半径、液滴蒸发和气动剥离效应对爆轰过程的影响进行了分析。计算结果表明，爆轰波峰值压力和爆轰波传播速度随着液滴浓度的增加而增加，地面处反射会影响地面上方爆轰波的发展，由于马赫反射效应，最终会使得各个高度时爆轰波峰压和速度趋于一致。在本文的计算条件，发现当液滴半径大于75微米时，随着液滴半径的增加，爆轰波峰值压力会随之减小；当液滴半径小于75微米时，随着半径的增加，爆轰波峰值压力会随之增加；通过对液滴雾化过程中剥离雾化和蒸发雾化两种效应的分析，对此现象作了初步分析，当两相爆轰过程中液滴气动剥离效应占主导效应时，存在这一变化。