高能燃烧剂作用下岩石介质中非稳态温度场计算

摘要

以厚壁筒的热传导为模型,研究了高能燃烧剂作用下岩石介质中温度场分布.根据燃烧剂的作用特点,在热传导方程的边界条件中引入单位脉冲函数以模拟其作用的瞬时冲击特性,通过拉普拉斯变换求解瞬态温度场分布的解析解.利用该解析解进行计算,结果表明,热冲击在瞬时完成后,温度场的作用范围仅限于距离炮孔内表面几毫米到几十毫米的薄层中,随时间的增加,温度分布趋于均匀.同时温度场分布受炮孔半径影响,当外径不变而炮孔半径减小时,相应各点的温度降低,但在同一时刻下的温度梯度趋陡.计算结果为高能燃烧剂的设计与应用提供了一定的理论参考.