炸药爆轰驱动水的初期过程*

龙新平,韩 勇,蒋治海,黄 辉,黄毅民,洪 滔

（1.中国工程物理研究院,四川 绵阳 621900;

2.中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳 621900;

3.北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088）

1 引 言

液体在炸药爆轰的驱动下变形、破碎及雾化过程是流体动力学具有广泛应用背景的领域。在民用建筑拆除方面,在爆破拆除的同时,通过炸药爆炸抛撒形成一定空间的气溶胶云团,达到抑制粉尘的目的[1]。在军事应用中,云爆武器是典型的应用范例,原理是在战斗部里装填燃料,作用时通过爆炸抛撒将燃料分散在空气中形成可爆炸性的燃料-空气气溶胶云团,在一定条件下引爆,气溶胶云团发生爆炸,产生高温高压,从而对爆炸覆盖区域及以外一定距离的物体造成不同程度的破坏[2-4]。这需要对炸药爆轰驱动液体力学过程的深入了解。

液体爆炸抛撒主要包括以下几个过程[5-8]:首先是早期的驱动阶段,从爆炸产物冲击波在液体介质中的传播及其对液体介质的作用,到流体团块的冲出;其次是近场流体团块或由流体团块形成连贯的流体环的失稳和破碎、整个流体界面形成湍流混合,到流体团块破碎成液滴颗粒;然后是远场液滴颗粒与气流的混合过程,在此过程中液滴颗粒之间发生碰撞、二次破碎、聚合、凝并、汽化或蒸发等,以及颗粒、颗粒群与湍流气流的相互作用现象,最终形成气溶胶云团。针对液体爆炸抛撒过程已进行了大量的工程及基础研究工作,但对炸药爆轰产物驱动液体的初期过程少有文献报道。……