强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算

高银军 闫凯 田宙 刘峰

高银军, 闫凯, 田宙, 刘峰. 强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 289-295. doi: 10.11883/1001-1455-(2015)03-0289-07
引用本文: 高银军, 闫凯, 田宙, 刘峰. 强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 289-295. doi: 10.11883/1001-1455-(2015)03-0289-07
Gao Yin-jun, Yan Kai, Tian Zhou, Liu Feng. Numerical calculation of early fireball radiation spectrum in strong explosion[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 289-295. doi: 10.11883/1001-1455-(2015)03-0289-07
Citation: Gao Yin-jun, Yan Kai, Tian Zhou, Liu Feng. Numerical calculation of early fireball radiation spectrum in strong explosion[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 289-295. doi: 10.11883/1001-1455-(2015)03-0289-07

强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算

doi: 10.11883/1001-1455-(2015)03-0289-07
详细信息
    作者简介:

    高银军(1983—), 男, 硕士研究生, 助理研究员, gyj@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: O381

Numerical calculation of early fireball radiation spectrum in strong explosion

  • 摘要: 基于强爆炸火球光辐射的多群辐射流体力学方法, 采用算子分裂方法将方程组分裂为对流项和刚性源项, 其中源项部分根据方程形式, 进一步分裂为各群内的单独求解。数值计算表明:该方法克服了直接求解过程中辐射与流体耦合所带来的强不稳定性, 时间步长大幅提高, 给出的火球光辐射能谱特征与已有规律一致。可为定量分析光辐射能谱特征提供有效手段。
  • 图  1  吸收系数与光子能量(分群)和温度关系

    Figure  1.  Absorption coefficient of air varied with the temperature and photon energy

    图  2  算子分裂法求解多群辐流方程组得到的早期火球阵面走时

    Figure  2.  Calculational result of 1 kt nuclear fireball front by splitting method

    图  3  光辐射分群能谱

    Figure  3.  Fireball radiation energy of each group

    图  4  不同时刻光辐射强度与波长变化关系

    Figure  4.  Relation between intensity of fireball radiation and wavelength

    表  1  光子分群能量

    Table  1.   Photon energy of each group

    g pe/eV
    1 0.01~0.5
    2 0.5~1.0
    3 1.0~1.8
    4 1.8~2.1
    5 2.1~2.5
    6 2.5~3.1
    7 3.1~4.0
    8 4.0~7.0
    9 7.0~10.0
    10 10.0~20.0
    11 20.0~40.0
    12 40.0~70.0
    13 40~70
    14 100~200
    15 200~400
    16 400~1 000
    17 1 000~2 000
    18 2 000~5 000
    19 5 000~10 000
    20 10 000~20 000
    21 20 000~80 000
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    表  2  不同高度空气初始状态参数

    Table  2.   Air state parameters at different altitude

    h/km p/kPa ρ/(kg·m-3) T/k cs/(m·s-1)
    0 103.3 1.225 297.25 343.6
    10 26.5 0.414 225.90 299.5
    20 5.5 0.089 219.20 295.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-13
  • 修回日期:  2013-05-31
  • 刊出日期:  2015-06-10

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