刘贵兵， 侯海量， 朱 锡

(1. 海军工程大学 舰船工程系， 武汉 430033； 2. 中国人民解放军 92941部队， 辽宁 葫芦岛 125001)

冲击波与液滴相互作用特性研究

刘贵兵1，2， 侯海量1， 朱 锡1

(1. 海军工程大学 舰船工程系， 武汉 430033； 2. 中国人民解放军 92941部队， 辽宁 葫芦岛 125001)

为分析细水雾对舰船舱内爆炸强冲击波的耗散作用与机理，采用有限元仿真方法建立二维空间内冲击波作用于液滴的模型，分析冲击波与液滴相互作用的过程，分析过程中压力波以及液滴形态的变化。结论如下：高马赫数冲击波和低马赫数冲击波作用于液滴的破碎特性有两种较为典型的模式，反射波和透射波的变化受冲击波速度影响较大；低马赫数冲击波作用时，绕射波延伸较近，环流衍生成的低压区面积较小，过程进行较为缓慢，高马赫数冲击波作用时则相反。液滴破碎历程大致可分为四个阶段：钝化变形阶段、“人”字形变形阶段、拉长阶段和破碎阶段，各阶段特征明显；液滴的变形至破碎相比冲击波的传播过程呈现明显滞后性，冲击波传播过程迅速，产生的气动力持续影响液滴的形态变化。

冲击波； 液滴破碎； 压力波； 透射波； 反射波

导弹穿透舷侧外板在舰艇舱内爆炸，是舰艇结构的最重要的毁伤载荷形式[1]，进行舱内爆炸下抗爆方法的研究与探索具有重要的理论价值和应用前景。目前舰艇抗爆设计主要有两种方法：泄爆、隔爆。泄爆主要是指膨胀泄压，即设置空舱、长走廊等以空间距离衰减耗散爆炸产物、冲击波的强度和能量，以空间容积耗散降低准静态气压的压力，如水下爆炸防护结构中的膨胀空舱[2-3]，大中型舰艇舷侧设置的长走廊等。……