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固体炸药爆轰的一种考虑热学非平衡的反应流动模型
李诗尧于明
Thermalnonequilibriumdetonationmodelofsolidexplosive
LiShi-YaoYuMing
引用信息Citation:ActaPhysicaSinica,,214704(2018)DOI:10.7498/aps.67
在线阅读Viewonline:/10.7498/aps.67
当期内容Viewtableofcontents:/CN/Y2018/V67/I21
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物理学报ActaPhys.Sin.Vol.67,No.21(2018)214704
固体炸药爆轰的一种考虑热学非平衡的
反应流动模型
李诗尧于明
1)(中国工程物理研究院研究生院,北京100088)
2)(北京应用物理与计算数学研究所,北京100094)
(2017年11月21日收到;2018年8月20日收到修改稿)
基于固体炸药爆轰过程中化学反应混合区内的固相反应物与气相生成物处于力学平衡状态及热学非平
衡状态的事实,提出一种考虑热学非平衡效应的反应流动模型来描述固体炸药的爆轰流动现象.该爆轰流动
模型的主要特点是,在反应混合物Euler方程和固相反应物质量守恒方程的基础上,通过附加一套关于固相
反应物的组分物理量的流动控制方程来表达固相反应物与气相生成物之间的热学非平衡效应.根据反应混合
区内固相反应物与气相生成物这两种化学组分保持各自内能守恒的混合规则,并借助它们具有压力相等的性
质以及满足体积分数总和为1的条件,推导获得的附加方程有:固相反应物的内能演化方程、体积分数演化方
程及反应混合物的压力演化方程.这样,建立的爆轰模型包括:反应混合物的质量守恒方程、动量守恒方程、
总能量守恒方程、压力演化方程,以及固相反应物的质量守恒方程、内能演化方程、体积分数演化方程.对所获
得的爆轰模型方程组采用一个时空二阶精度的有限体积法进行数值求解,典型爆轰问题算例结果表明本文提
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