不可压缩流体中球型容器内爆理论模型研究

摘要

容器水下压溃可引起内爆,产生内爆冲击波,对周围结构产生破坏作用.基于能量守恒原理,推导了一种不可压缩流体中球型容器内爆理论模型.可以根据球型容器半径、容器所受静水压力等参数预测内爆冲击波压力、气泡半径、气泡溃灭时间周期,预测结果与内爆试验数据吻合较好.利用该模型分析了容器内爆冲击波压力的危害性,以及冲击波压力峰值随容器体积、静水压力、容器内气体压力等参数的变化规律.结果表明,容器内爆与炸药水下爆炸相比,冲击波峰值高、脉宽小,对附近的脆性材料结构会产生较强的破坏效应;冲击波峰值随球型容器半径增大而线性增大,随静水压力增大呈二次曲线增大;容器内气体初始压力、容器周围流体密度、声速以及容器内气体比热比等参数变化对冲击波峰值无明显影响.