基于FLUENT-EDEM耦合的爆炸抛掷特性研究

顾强 张世豪 安晓红 张亚

顾强, 张世豪, 安晓红, 张亚. 基于FLUENT-EDEM耦合的爆炸抛掷特性研究[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(5): 611-616. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0611-06
引用本文: 顾强, 张世豪, 安晓红, 张亚. 基于FLUENT-EDEM耦合的爆炸抛掷特性研究[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(5): 611-616. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0611-06
Gu Qiang, Zhang Shihao, An Xiaohong, Zhang Ya. Research on throw characteristics of rock debris explosion based on coupled FLUENT-EDEM[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(5): 611-616. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0611-06
Citation: Gu Qiang, Zhang Shihao, An Xiaohong, Zhang Ya. Research on throw characteristics of rock debris explosion based on coupled FLUENT-EDEM[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(5): 611-616. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0611-06

基于FLUENT-EDEM耦合的爆炸抛掷特性研究

doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0611-06
详细信息
    作者简介:

    顾强(1961—),男,硕士,教授,hg14gu@163.com

  • 中图分类号: O383

Research on throw characteristics of rock debris explosion based on coupled FLUENT-EDEM

  • 摘要: 为了研究弹丸起爆后岩土碎屑的抛掷特性, 针对爆炸后侵彻通道内复杂的气固两相流动问题,提出了一种FLUENT软件与EDEM软件联合的数值模拟方案,分析了不同深径比条件下钻地通道内介质碎屑的抛掷过程。进一步研究了介质碎屑运移特性的影响因素。结果表明:介质碎屑的运移能力与爆炸荷载峰值成正比,与钻地通道深径比及碎屑粒径成反比。
  • 图  1  深径比γ=8/3时计算模型

    Figure  1.  Calculation model for a depth-diameter ratio γ as 8/3

    图  2  抛掷爆炸示意图

    Figure  2.  Schematic of throw explosion

    图  3  侵彻通道深度与抛掷指数关系曲线

    Figure  3.  Curves of channel depth vs. throw exponential

    图  4  不同深径比下对称轴上碎屑体积分布

    Figure  4.  Debris volume distribution on symmetrical axis with different γ

    图  5  钻地通道深径比对抛掷距离的影响

    Figure  5.  Variation of throw distance with γ

    图  6  不同载荷下碎屑体积分数云图

    Figure  6.  Debris volume fraction contour under different loading

    图  7  不同荷载峰值条件下碎屑体积分数分布曲线

    Figure  7.  Curves of volume fraction under different loading

    图  8  抛距x、抛高y随着荷载的变化

    Figure  8.  Variation of throw distance x and throw height y with loading

    图  9  不同碎屑直径下通道内碎屑体积分数云图

    Figure  9.  Debris volume fraction contours for different debris particle sizes

    图  10  不同碎屑粒径下碎屑体积分数分布曲线

    Figure  10.  Curves of volume fraction under different debris particle sizes

    图  11  抛距x、抛高y随着碎屑粒径的变化

    Figure  11.  Variation of throw distance x and throw height y with debris particle size

    表  1  材料参数

    Table  1.   Material parameters

    材料 ν G/Pa ρ/(g·cm-3)
    碎屑颗粒 0.2 5×107 2.6
    钻地通道 0.2 5×107 2.6
    弹体 0.3 7×1010 7.8
    下载: 导出CSV
  • [1] 王涛, 余文力, 王少龙, 等.国外钻地武器的现状与发展趋势[J].导弹与航天运载技术, 2005(5):51-56. doi: 10.3969/j.issn.1004-7182.2005.05.011

    Wang Tao, Yu Wenli, Wang Shaolong, et al. Present status and tendency of foreign earth-penetrting weapons[J]. Missiles and Space Vehicles, 2005(5):51-56. doi: 10.3969/j.issn.1004-7182.2005.05.011
    [2] 汪斌, 曹仁义, 谭多望.大质量高速动能弹侵彻钢筋混凝土的实验研究[J].爆炸与冲击, 2013, 33(1):98-102. doi: 10.3969/j.issn.1001-1455.2013.01.014

    Wang Bin, Cao renyi, Tan Duowang. Experimental study on penetration of reinforced concrete by a high-speed penetrator with large mass[J]. Explosion and Shock Waves, 2013, 33(1):98-102. doi: 10.3969/j.issn.1001-1455.2013.01.014
    [3] 袁竹林, 朱立平, 耿凡, 等.气固两相流动与数值模拟[M].南京:东南大学出版社, 2013.
    [4] 潘振海, 王昊, 王习东, 等.油砂干馏系统的DEM-CFD耦合模拟[J].天然气工业, 2008, 28(12):124-126. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2008.12.037

    Pan Zhenhai, Wang Hao, Wang Xidong, et al. DEM-CFD coupled simulation of oil sands retorting in a rotary kiln[J]. Natural Gas Industry, 2008, 28(12):124-126. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2008.12.037
    [5] 戚华彪, 周光正, 于福海.颗粒物质混合行为的离散单元法研究[J].化学进展, 2015, 27(1):113-124. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hxjz201501011

    Qi Huabiao, Zhou Guangzheng, Yu Fuhai. Researches on mixing of granular materials with discrete element method[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(1):113-124. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hxjz201501011
    [6] 心男.基于EDEM-FLUENT耦合的气吹式排种器工作过程仿真分析[D].长春: 吉林大学, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10183-1013194817.htm
    [7] 王国强, 郝万军, 王继新.离散单元法及其在EDEM上的实践[M].西安:西北工业大学出版社, 2010.
    [8] 张奇.球形装药岩石抛掷爆破初速度的数值模拟[J].煤炭学报, 1993, 18(5):27-32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB199305007.htm

    Zhang Qi. Numerical modelling of initial speed of throw blasting using spherical charge[J]. Journal of China Coal Society, 1993, 18(5):27-32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB199305007.htm
  • 加载中
图(11) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  4446
  • HTML全文浏览量:  1332
  • PDF下载量:  524
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-20
  • 修回日期:  2016-01-20
  • 刊出日期:  2016-09-25

目录

    /

    返回文章
    返回