单模块装药点传火过程中药粒散布模拟试验与仿真

• 作者: 余永刚 陈安
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 单模块装药 药粒散布 离散单元法（DEM） 气固两相流
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 页码范围: 731-739
• 页数: 9页
• 分类号: TJ55
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2019311

摘要

为了深入了解模块装药点传火过程中的药粒散布特性，设计了可视化模块装药点传火试验平台，针对Φ130 mm×100 mm的单模块装药的点传火过程进行试验，通过高速摄像系统记录了单模块装药点传火、药盒破裂及药粒飞散过程；基于气相‑颗粒相耦合的方法，建立了模块装药药盒破裂及药粒飞散三维非稳态气固两相流模型，数值模拟了模块不同初始装填位置对单模块装药点传火过程中药粒散布特性的影响。模拟结果表明，模块初始装填位置距底火端分别为40,80,120 mm和150 mm四种模拟工况下，单模块装药点传火过程中，药粒最终均分布在药盒及其破裂端面右侧的药室内，自底火侧向控压膜片侧分别呈现为水平堆积和坡状堆积的组合形态；模块初始装填位置与底火端距离从40 mm增为150 mm时，水平堆积轴向长度由269.5 mm减为200.4 mm，坡状堆积坡度角由25.03°降为21.31°。随着模块初始装填位置向右移动，药粒水平堆积轴向长度变短，堆积厚度增加，坡状堆积坡度角减小；数值模拟结果与试验观测到的药粒坡状堆积形态基本吻合，验证了模型的合理性。