双药包水下爆炸相互作用研究

用两发瞬发电雷管模拟双药包于爆炸水池内同时起爆,初步探讨了有限水域内的双药包爆炸相互作用现象。实验发现,双药包的爆炸冲击波波阵面相互碰撞,在装药连线方向部分被抵消,而装药之间的中垂面附近发生波的叠加,且气泡脉动的相互作用使彼此的脉动周期增大。此外,由于两发雷管自身性能差异难以同步爆炸,使水中冲击波和气泡脉动的相互作用发生变异,这在水下爆破工程中实际存在,值得关注。     

瓦斯爆炸燃烧波与冲击波相互关系及影响研究

瓦斯被点燃发生爆炸后,燃烧产物膨胀,火焰阵面前形成冲击波,压缩未反应的混合物,这种冲击波阵面到火焰阵面之间面积收敛,形成了较大的附加压缩,其最终的流场性质从冲击波到火焰是逐渐增加的。冲击波作用产生的涡旋造成燃烧火焰的严重变形以及火焰破碎和湍流燃烧都将极大提高燃烧及扩展速率,从而改变燃烧、爆炸过程。冲击波在衰减前与燃烧波是伴生的,燃烧波的存在为燃烧波、冲击波的传播提供了加速的能量。反应完结后燃烧波消失,不在为爆炸冲击波提供传播的能量,冲击波在内摩擦、壁面吸热及摩擦的作用下开始衰减。燃烧波与冲击波在传播过程中存在着相互作用、相互加速的正反馈机制,使得瓦斯爆炸后冲击波的破坏效应十分显著;火焰传播速度越大,冲击波阵面到火焰阵面之间面积收敛越急剧,超压值就越大,引起的破坏效应越大。     

水下爆炸法销毁技术研究及应用

随着国防和经济建设中不断在江河湖海等水域发现战争遗留爆炸物,水下爆炸法销毁技术的研究吸引了更多人的关注。水下爆炸法销毁对处置大型炮弹、航弹、水雷等含炸药量较大的弹药十分有效。针对一般陆上爆炸法销毁技术与水下爆炸法销毁技术,分别从作用介质、冲击波形成机理、火工品性能及炸药与药量计算等方面进行了分析。同时结合MK25型航空沉底水雷销毁实例研究了水下爆炸法销毁技术的实际应用。     

深水下8号雷管爆炸冲击波参数的研究

8号金属壳工业雷管水下爆炸时,由于水深的变化所承受的压力也随之变化,其爆炸后所产生的冲击波峰值压力和冲击波能量是否发生改变是水下爆破工程中关注的问题。文中通过模拟深水条件,对雷管的完全爆轰和爆炸冲击波峰值压力、能量进行了测试研究,结果表明,在水深为80.65～150.65m范围内随着水深的增加,雷管能够完全爆轰,冲击波峰值压力和能量并不发生明显变化。     

用微音器测定水下爆炸气团的脉动周期

近年来,用水下爆破法作为测定爆炸能量的手段已引起人们的重视。水下爆炸能量测定(以下称水下爆力试验)是用测压计记录水下冲击波的压力波形。以这个波形为基础,可计算出以冲击波形式释放出的能量;又可从最初冲击波与第二次释放的冲击波的时间间隔得知爆炸生成气体的能量、就炸药性能试验来说,前者为消耗于破坏等方面的动作用,而后者为推出物体使其移动的静作用。试验中从同一测压计得到的信号可兼顾上述两方面的测定,但测定波的能量要求精度高的数据,而测定爆炸生成气体的能量,     

气泡脉动法计算炸药能量的探讨

用气泡脉动原理分别计算炸药爆炸冲击波和气泡能，推导出这两部分能量的水下爆炸计算公式，为炸药能量的数值计算提供了新的方法，也为具体进行炸药水下爆炸能量测试提供了理论依据。     

瓦斯爆炸冲击波的动力学规律及数值模拟研究

煤矿瓦斯爆炸极具破坏性,抑防瓦斯爆炸对煤矿安全生产的重要性不言而喻。利用一些基本假设,对瓦斯爆炸产生的冲击波的传播规律进行了分析研究。推导出强、弱冲击波传播过程中波阵面参数之间的关系式。同时,推导出瓦斯爆炸过程中形成的柱面冲击波超压等参数随距离传播和衰减规律。通过理论计算数据和数值模拟数据对比研究和对照分析,总体上数据之间的吻合程度较好。     

掘进巷道瓦斯爆炸冲击波与巷道壁面作用研究

文章建立了瓦斯爆炸冲击波的管道物理模型,利用Euler形式的动量、质量、能量守恒方程和热力学方程从理论上解析了瓦斯爆炸过程中爆炸冲击波与掘进巷道壁面相互作用中正反射和斜反射时波阵面上的各个参数,并给出了计算公式和简化公式。     

物理敏化对乳化炸药水下爆炸特性的影响

对使用膨胀珍珠岩敏化和玻璃微球敏化的乳化炸药,利用水下爆炸技术测试了其比冲击波能和比气泡能。结果表明,敏化剂的含量在4%左右时,乳化炸药的爆轰性能较为理想。总体而言,用玻璃微球敏化的乳化炸药的水下爆炸性能优于用膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药。     

化学炮泥在煤矿爆破工艺中的应用

炸药爆炸的瞬间产生冲击波,冲击波首先沿着炮眼方向给化学炮泥一个压力,化学炮泥前端胶状体受压瞬间破裂形成雾化与爆炸形成的有害气体发生化学反应,化学炮泥后端的封堵物起到消音和防止在冲击波作用下炮药从炮眼中拔出。     

瓦斯爆炸冲击波在采煤工作面巷网中传播特性的数值模拟

为了探索冲击波在首尾相连巷网中的传播特性,运用AutoReaGas软件模拟了瓦斯爆炸冲击波沿着进风巷和回风巷传播的超压和温度的变化规律。研究结果表明：冲击波在采煤工作面首尾相连巷网中传播时,超压峰值和最高温度不断减小;相向传播的两个冲击波发生叠加效应,使超压峰值增大,相向传播的火焰锋面产生抑制作用,使最高温度降低;在联络巷的中点之前,最高温度沿着巷网的变化规律与冲击波超压峰值的变化规律基本一致;进回风巷对应测点的超压峰值和最高温度基本相同,冲击波经过两条巷道的传播特性基本一致。在煤矿井下瓦斯爆炸发生叠加的位置附近是爆炸破坏较严重的区域,应采取相应的预防措施,减少瓦斯爆炸带来的损失。     

直巷道中突出冲击气流的形成及传播特征研究

煤与瓦斯突出产生的冲击气流有很强的破坏效应,首先分析了突出冲击气流的形成原因;然后建立了直巷道的几何结构模型,设定相应的初始条件与相关参数,对突出冲击气流的运动过程进行了数值模拟计算,得出了不同时刻的冲击气流压力、速度以及瓦斯相对质量浓度在巷道内的分布情况,同时分析突出发生区域出口断面处的冲击气流平均压力和速度随时间变化过程,并根据模拟结果得出定性与定量化的结论;最后,构建了煤与瓦斯突出在直巷中传播的实验系统,通过实验的手段分析了冲击波在直巷中衰减规律。研究结果表明,突出能在巷道空间内形成较高速度运动的冲击气流及冲击波;与突出区域原始瓦斯压力相比,冲击气流压力发生了急剧下降;冲击气流强度在断面不变的直巷道中传播会发生衰减,前期超压衰减较为缓慢,后期超压衰减增快。     

卸煤机中金属板料激光冲孔成形机理研究

为了能够有效地进行卸煤机金属板料的冲孔加工,深入地研究了激光冲孔在金属板料冲孔成形中的应用。研究了卸煤机金属板料的激光冲孔成形机理,提出了激光冲孔装置,激光冲击波压力的计算公式,激光冲孔的能量计算。接着,进行了试验研究,研究了冲孔孔口质量的影响因素。     

Study on the formation mechanism of shock wave in process of coal and gas outburst

According to the research results of motion parameters of coal-gas flow, analyzed the formation mechanism of shock waves at different states of coal-gas flow in the process of coal and gas outburst, and briefly described the two possible cases of outburst shock wave formation and their formation conditions in the process of coal and gas outburst, and then pointed out that a high degree of under-expanded coal-gas flow was the main reason for the formation of a highly destructive shock wave. The research results improved the shock wave theory in coal and gas outburst. Supported by the Key Program of National Basic Research Program of China (973) (2005CB221504); the Key Program of National Natural Science Foundation of China (50534080)     

等离子冲击波作用下红砂岩的动态破裂行为试验与数值模拟研究

为了研究等离子冲击波作用下岩石的破裂行为,开展了不同放电间距下的高压脉冲击穿红砂岩试验。利用超高速相机观测了红砂岩试件的裂纹扩展过程,讨论了放电间距对等离子冲击波作用下红砂岩试样表面裂纹密度的影响。随后,利用数值模拟软件LS-DYNA建立与实验条件一致的有限元模型,对比了模拟和实验结果,再现了试验过程。结果表明：等离子冲击波作用下,垂直放电通道方向的两个表面上的破坏主要是径向裂纹;平行放电通道的四个侧面则是横向裂纹占主导。随着放电间距的增大,试件表面的裂纹密度逐渐增大。依据数值模拟结果对试件内部的破裂过程及应力波的衰减进行了分析。结果表明:随着与放电间距的增加,等离子冲击波在红砂岩试样内部形成的有效应力呈现出指数型衰减,在自由面附近有效应力峰值趋于稳定。     

液压冲击计算与控制方法

分析液压冲击对液压系统造成的危害,介绍管内液压冲击波速度及管内、液压缸冲击压力最大升值的计算,从运动部件制动或换向引起的液压冲击等方面分析产生的原因,提出了液压冲击控制的有效方法,为液压系统设计提供了依据。     

激波诱导预混瓦斯燃烧的数值模拟

利用Chemkin软件模拟了不同速度的激波诱导不同浓度的甲烷、空气混合气体燃烧的过程,得到：入射激波速度高于1 300 m/s时,瓦斯能发生燃烧,此时高压室压力大于11.004 MPa ,与实验结果基本吻合;初始压力越大,激波速度越快,瓦斯点火延迟时间时间显著减短,燃烧越容易发生;下游管道的直径大于3.8 mm时,对瓦斯燃烧的影响不大,但是下游管道直径过小,火焰容易熄灭,说明激波能诱导瓦斯燃烧。     

煤与瓦斯突出冲击波的形成机理

根据煤与瓦斯突出过程中煤－瓦斯两相流运动参数的研究成果,对不同流动状态下冲击波的形成机理进行了分析。当孔洞中喷出的煤－瓦斯两相流未超过临界状态或处于低度未完全膨胀状态时,流体在巷道空间完全膨胀后的速度较低,产生的冲击波超压值较小;当高度或超高度未完全膨胀流体在巷道空间中膨胀时,如果巷道空间足够大,则流体将进行“爆炸式”加速过程并可能产生强冲击波;而如果巷道空间受限时,最终形成的冲击波的超压值较小,但两相流的动压和膨胀过程中的气体静压可能会严重破坏矿井生产设备或设施。     

非均匀介质条件下矿震震波三维传播模型构建及其应用

为了研究速度模型对矿震定位误差的影响,基于惠更斯原理建立了矿震波在层状非均匀介质中的三维传播模型,通过现场爆破振动试验,采用矿山微震定位监测系统进行监测。对矿震震波的正演建立了矿震震波传播的三维波动方程,并给出了矿震波在介质分界面上传播速度计算公式,由此对经典线性定位方法进行合理改进,使得基于均匀介质的线性定位方法适合于非均匀分层介质。将理论推导结果应用于矿山微震监测定位系统中,进行实际矿震定位计算。试验表明,速度模型对定位的影响较大,运用所建立的三维传播模型应用于矿震定位,有效提高了定位精度。     

Numerical modeling of the coal-and-gas outburst gasdynamics

The article discusses the problem of coal outbursts into mined-out space based on the nonstationary and nonequilibrium velocity and temperature approach of the mechanics of inhomogeneous media, presents the math models with and without taking account of intergranular pressure of solid particles, and compares the new assessment with the available calculation and experimental references. Based on the analysis of the mixture flow behavior, the authors have found some rules in the relationships of depression waves, shock waves, initial concentration and diameter of particles in coal-and-gas mixtures.