纪延亮，周本谋，黄亚冬，李俊伟

(南京理工大学瞬态物理国家重点实验室，江苏南京 210094)

蒸汽爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion,BLEVE)是指液体剧烈汽化产生大量蒸汽而发生的爆炸式沸腾现象，是一种破坏性极强的物理性爆炸，在工业生产活动中危害极大。早在20世纪70年代，Reid[1]便提出了著名的液体过热理论，这是公认的最早的有关BLEVE的理论论述。近年来，针对BLEVE的发生和演变机理，国内外学者开展了大量的理论和实验研究。Abbasi等人[2]对BLEVE的产生机理和高能量冲击波的破坏情况进行了数学建模和全面分析。Pinhasi等人[3]基于Navier-Stokes方程建立了BLEVE过程中一维非稳态两相流数学模型，探讨了两相流的产生和发展过程以及过热度与压力波之间的关系。Chen等[4]、尚拓强等[5]对低过热度下BLEVE的演变过程进行了较为全面的实验和模拟工作，在实验中捕捉到了气-液两相流的发生和发展过程以及超压、爆炸等实验现象，并通过数值仿真很好地加以验证。袁明豪等人[6]采用数值模拟手段，对BLEVE的机理进行了研究，使用VOF(Volume of Fraction)方法追踪自由界面，并将VOF方法推广到复杂计算区域。

相比于单纯的饱和蒸汽爆炸，高温过热水爆炸因存在相变过程，其爆炸能量更大，相同体积的高温过热水爆炸能量是饱和蒸汽爆炸能量的10倍以上。以往的研究主要针对BLEVE的形成机理、相变过程、爆炸能量，而对于如何利用释放的高能流体则鲜有论述。水工质相变时，体积膨胀至初始时的数百甚至上千倍，迅速扩张的流体对周围环境产生强烈的冲击，其推动效应不容小觑；……