位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
矿山巷道转弯处冲击波紊流区的数值模拟研究
  • ISSN号:1001-1250
  • 期刊名称:《金属矿山》
  • 时间:0
  • 分类:TD235.1[矿业工程—矿井建设] TQ051.13[化学工程]
  • 作者机构:[1]北京理工大学,100081
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(编号:10772029);国家博士点基金项目(编号:20050007029).
中文摘要:

爆炸空气冲击波的研究是弹药等武器作战效能评估的重要依据,也是对矿井爆炸事故的系统安全性进行分析的基础。爆炸空气冲击波在通过巷道转弯处时,受到巷道壁面的约束而产生反射及叠加,形成冲击波紊流区,将打乱了冲击波能量在巷道内的分布,而后会在传播一定距离后恢复为“平面波”。利用LS—DYNA数值模拟计算程序,对某一弱冲击波通过不同角度的转弯巷道的情况行了数值模拟,找寻转弯巷道之后的冲击波紊流区的规律及特点。通过对数值模拟结果的研究分析,采用超压比准则及冲量比准则重新量化定义了“平面波”;研究结果表明,冲量准则能更好的定义“平面波”,在转弯角后5倍巷道直径的距离冲击波确定恢复为平面波,在20°、45°、90°、135°四种情况下冲击波的冲量衰减系数分别为0.9937、0.9559、0.9115、0.8167,紊流区内的最大峰值超压可根据文中的拟合公式进行估算。

英文摘要:

The research of explosive shockwave can be significant for the weapon's damage efficiency evaluation, and also important for measuring the system security in mine explosive accidents. When propagating through the bend tunnel, due to the limitation of rough wall, the explosive shockwave will produce refleetion and superimposition to form a turbulence area, disturbing the energy distribution inside the tunnel. And the shockwave will recover to become "plane" in certain distance. In this paper, LS-DYNA software is utilized to simulate certain weak shoekwave propagating through the bend tunnel and to find out the rule and characteristic of shockwave turbulence area inside the bend tunnel. The "plane wave" is quantitatively redefined using the overpressure/momentum ratio benchmarks by analyzing the numerical simulation results. The research result shows that the momentum ratio benchmark can be used to better define the "plane shockwave", and the shockwave will assuredly recover to become plane in a distance of 5 times equivalent tunnel diameter behind the tunnel bending. In case of a bend comer angle of 20° ,45° ,90°or 135°, the momentum attenuation coefficient is 0. 993 7, 0.955 9, 0.911 5 or 0. 816 7 correspondingly. The max peak overpressure inside the turbulence area can be estimated using the fitting formula listed in the paper.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《金属矿山》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 中国金属学会
  • 主办单位:中钢集团马鞍山矿山研究院 中国金属学会
  • 主编:王运敏
  • 地址:安徽省马鞍山经济技术开发区西塘路666号
  • 邮编:243000
  • 邮箱:jsksbjb@163.com
  • 电话:0555-24044796
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1250
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1055/TD
  • 邮发代号:26-139
  • 获奖情况:
  • 国家二等奖,省、部二等奖,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22666