大当量浅水深水下爆炸的精细化数值研究
流体动力学
2023-07-17 v2
摘要
大当量浅水深爆炸问题在船舶与海洋工程领域具有重要意义，因为此类爆炸可用于攻击和摧毁舰船及反舰导弹。在当前工作中，利用自主开发的欧拉有限元求解器，对大当量浅水深爆炸的流场特性进行了精细化数值研究。首先，针对理论结果及水箱中的小当量爆炸试验对数值模型进行验证。发现数值结果与理论和实验结果吻合良好。下一步，将空化截止效应加入水下爆炸模型，并通过流场压力对空化现象进行定量分析。此外，分析了不同间距参数下多种初始条件时的气泡与水冢动力学特性。还讨论了重力对这些物理过程的影响。随后定量研究了考虑自由面效应的气泡脉动周期，并与 Cole 的水下爆炸经验公式进行比较。总体而言，当间距参数 > 2 时，自由面对气泡经验周期的影响不显著。我们的研究从理论、实验和数值角度为浅水深水下爆炸提供了广泛见解。
引用
@article{arxiv.2306.13443,
title = {A refined numerical investigation of a large equivalent shallow-depth underwater explosion},
author = {Ming He and Shuai Zhang and Shi-ping Wang and Ze-yu Jin and Hemant Sagar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13443},
year = {2023}
}