1-17 YWP–2D云雾抛撒程序

秦承森 陈培显 曹常恕 陈贤林 洪滔 韩冰

　　云雾抛撒是制造燃料空气炸药(FAE)的过程,掌握这一过程的规律,可以确保FAE的点火可靠,提高其爆炸威力。新编YWP–2D云雾抛撒程序为多相流体动力学二维欧拉程序，空气作为真实流体，液滴分为4群,做为4种拟流体处理。金属粉末、炸药粉末、点火剂粉末均作为拟流体处理，一共8相。每相3个守恒方程，共24个方程，各相有自己的边界。气相以扰动方式扩大计算区域，其它相以累计流入网格份额体积比达到某定值的方式推进计算边界。

                  
   图1 液滴相流场                            　  　　图2 云团外半径的计算曲线与实验曲线

　　阻力公式、热传导公式、蒸发公式、破碎速率公式和破碎后液滴尺寸公式，均采用已发表的实验拟合公式，加以修正。未知函数的空间偏导数(对流项)的差分逼近取完全迎风格式与插值迎风格式的线性组合。由于物质运动的体积可达初始体积的100倍左右。为确保计算精度而又合理地减少计算工作量，采取了逐步扩大网格尺度的措施。程序编制完成后，经过静态和动态检验，使质量、能量的守恒误差均小于1‰。YWP–2D程序可以以图形输出计算结果，显示气体、液滴颗粒流场的温度、密度、速度、压力的时空变化。与国外文献对比表明，程序能准确反映云雾抛撒的物理规律；图1给出FAE爆炸后30ms液滴相流场。图2显示与实测的云团半径变化曲线比较，一致性令人满意。