气泡帷幕对水下爆炸冲击波的衰减研究

文档摘要：水下爆炸产生的冲击波对周围环境有巨大的破坏作用,采取气泡帷幕防护对爆破区域保护意义重大.为研究气泡帷幕层数对水下爆炸冲击波的衰减作用,使用Autodyn有限元软件建立了自由水域和不同层数气泡帷幕的水下爆炸模型,并对数值模型进行试验验证,拟合出了冲击波峰值超压的公式,并对比分析了不同气泡帷幕层数对水中冲击波衰减效果的影响.研究结果表明:气泡帷幕能明显削弱水下爆炸冲击波的峰值超压,1层气泡帷幕衰减比例可以达到83％以上,随着气泡帷幕层数的增加,对水下冲击波的衰减可以达到94％以上,2层气泡帷幕时气泡帷幕背爆面距爆心12m处峰值超压比1层减少了61.94％,3层气泡帷幕时,背爆面距爆心12m处比2层气泡帷幕时减少11.38％,4层气泡帷幕时气泡帷幕背爆面距爆心12m处峰值超压仅比3层减少了6.42％,气泡帷幕可以明显地削弱水中冲击波.此外,较少的气泡帷幕层数可以明显衰减水下爆炸冲击波,但是随着气泡帷幕层数的增加,衰减效果越来越不明显.

Abstract：Theshockwavegeneratedbyunderwaterexplosionshasasignificantdestructiveimpactonthesur-roundingenvironment.Therefore,itiscrucialtoimplementbubblecurtainprotectionforblastareasafety.Thisstudyaimstoinvestigatetheinfluenceofthenumberofbubblecurtainlayersonattenuatingunderwaterexplosionshockwaves.AnunderwaterexplosionmodelwithfreewaterandvaryingnumbersofbubblecurtainlayerswasestablishedusingAUTODYNfiniteelementsoftware.Throughexperimentalvalidationofthenumericalmodel,aformulaforcal-culatingpeakoverpressureoftheshockwavewasderived,andtheimpactofdifferentnumbersofbubblecurtainlay-ersonshockwaveattenuationinwaterwascompared.Theresultsdemonstratethatemployingabubblecurtaincaneffectivelyreducepeakoverpressurefromanunderwaterblastshockwave,achievinganattenuationratioashighas83％.Furthermore,increasingthenumberofbubblecurtainlayerscanfurtherenhancethisattenuationeffect,reac-hingmorethan94％reductioninpeakoverpressure.Specifically,whencomparingtwo-layeredandone-layeredbub-blecurtainsatadistanceof12mfromthedetonationcenterbehindthebubblecurtain,thereisareductioninpeakoverpressureby61.94％.Similarly,usingathree-layeredbubblecurtainleadstoanadditionaldecreaseinpeako-verpressureatthisdistanceby11.38％comparedtousingatwo-layeredone.However,whenutilizingfour-layeredcurtainsinsteadofthree-layersones,thereisonlyamarginaldecreaseinpeakoverpressure(6.42％)atthissamedistance.Inconclusion,implementingabubblecurtainsignificantlyweakensshockwaveswithinwaterbodiesduringexplosiveevents.Moreover,fewerlayerswithinthebubblecurtainresultingreaterattenuationeffects.However,di-minishingreturnsareobservedwitheachsubsequentincreaseinlayercount.

作者：杜明燃   王天照   梁进   陆少锋   李基锐   王尹军   陈宇航   陈智凡 Author：DUMing-ran   WANGTian-zhao   LIANGJin   LUShao-feng   LIJi-rui   WANGYin-jun   CHENYu-hang   CHENZhi-fan
作者单位：安徽理工大学化学工程学院,淮南232001广西新港湾工程有限公司,南宁530200;广西壮族自治区水下破岩工程研究中心,南宁530200矿冶科技集团有限公司,北京100160
刊名：爆破 ISTICPKU
Journal：Blasting
年，卷(期)：2024, 41(2)
分类号：TJ510.4
关键词：水下爆炸  气泡帷幕  衰减  数值模拟  峰值压力  
Keywords：underwaterexplosion  bubblecurtain  decay  numericalsimulation  peakpressure  
机标分类号：O389X753TD235.1+2
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：气泡帷幕对水下爆炸冲击波的衰减研究[
期刊论文]  爆破--2024, 41(2)杜明燃  王天照  梁进  陆少锋  李基锐  王尹军  陈宇航  陈智凡水下爆炸产生的冲击波对周围环境有巨大的破坏作用,采取气泡帷幕防护对爆破区域保护意义重大.为研究气泡帷幕层数对水下爆炸冲击波的衰减作用,使用Autodyn有限元软件建立了自由水域和不同层数气泡帷幕的水下爆炸模型,并...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

关键词：水下爆炸,气泡帷幕,衰减,数值模拟,峰值压力,

2024-10-4 01:33 上传 气泡帷幕对水下爆炸冲击波的衰减研究.pdf

文件大小:

11.81 MB

下载次数:

60

高速下载