爆炸分散机理与控制

\"爆炸抛撒形成云雾过程的研究是提高燃料空气炸药（FAE）作用效能的重要途径，同时对利用爆炸抛撒介质形成气溶胶、石油化工危化品储运燃爆安全研究也具有重要意义。本书针对中心爆炸驱动颗粒分散形成云雾过程的各个阶段，阐述其中包含的物理过程机理，常用的物理模型及数值模拟方法，并借助常用的实验研究手段，建立了一套较为完善的研究方法，实现对爆炸分散行为的预测与控制。 本书的工作对爆炸分散技术的发展和应用具有重要指导意义，同时也可以应用于指导石油化工业安全、远程森林灭火、防爆抑爆技术等领域的发展。不仅可以作为安全工程，含能材料，机械工程、化学工程、岩土工程、环境工程的专业相关课程的教材，还可供从事弹药毁伤效应研究、爆炸风险评估、爆炸事故分析、爆炸防护设计等领域的工程技术人员进行学习和参考。\"

薛琨，北京理工大学教授，博士生导师，国家级高层次人才（青年），担任空气动力学学会物理气体委员会委员，力学学会计算力学委员会计算颗粒材料专业组委员。主持完成校级教改项目5项，获校级教学教改成果奖二等奖1项。主持多项国家自然科学基金项目，包括1项优秀青年科学基金项目1项。已发表SCI论文30余篇，出版教材和专著各1部，均入选国家重点出版物基金项目，教材为评选为校级精品教材。

第1章 概论 1.1 引言 1.2 爆炸分散的研究现状 1.3 本书内容安排 1.3.1 爆炸分散的物理模型 1.3.2 爆炸分散过程的数值模拟方法 1.3.3 中心分散过程近场的波系结构 1.3.4 中心分散过程的模式分类 1.3.5 云爆分散过程全时空域的数值模拟 1.3.6 云爆分散过程试验研究 第2章 爆炸分散过程的物理模型 2.1 爆炸分散过程的基本阶段 2.2 燃料柱壳爆炸破碎模型 2.2.1 最小表面能破碎模型 2.2.2 Grady破碎模型 2.2.3 界面小扰动失稳模型 2.2.4 加速液体柱壳表面的瑞利-泰勒失稳 2.2.5 液体柱壳爆炸破碎特征的试验观测与理论预测的比较 2.3 FAE装药结构对燃料柱壳爆炸加速的影响 2.3.1 计算模型及参数设置 2.3.2 网格划分和网格依赖性检验 2.3.3 装药不稠合系数对燃料柱壳爆炸加速的影响 2.3.4 爆炸分散过程中形成的燃料空腔 2.4 爆炸分散远场物理过程 2.4.1 高速运动的液滴破碎 2.4.2 高速运动的液滴蒸发 第3章 爆炸分散过程的数值模拟方法 3.1 爆炸分散过程的数值模拟要求 3.2 可压缩气固多相流数值方法的研究现状 3.3 欧拉-欧拉框架下的可压缩多相流计算模型 3.3.1 B-N类模型 3.3.2 极稀颗粒相流态的Marble模型 3.3.3 跨流态的Saurel模型 3.4 欧拉-拉格朗日框架下的颗粒非解析可压缩多相流计算模型 3.4.1 无黏CMP-PIC的控制方程 3.4.2 无黏CMP-PIC模型算法 3.4.3 有黏CMP-PIC模型 3.5 欧拉-拉格朗日框架下的颗粒解析可压缩多相流计算模型 3.5.1 颗粒解析可压缩多相流计算的特点 3.5.2 颗粒解析可压缩多相流计算模型 3.5.3 平面激波通过颗粒群的流场演化规律 3.5.4 柱面激波通过颗粒群的流场演化规律 3.6 欧拉-欧拉框架下对于爆炸载荷驱动颗粒多相体系失稳结构的研究 3.7 欧拉-拉格朗日框架下对于爆炸载荷驱动颗粒多相体系失稳结构的研究 第4章 中心分散过程近场的波系结构 4.1 引言 4.2 不同爆源的爆炸分散体系的爆炸能量等价原则 4.3 不同爆源的近场波系图 4.3.1 激波管中高压气休驱动固定颗粒环的波系结构 4.3.2 中心高压气团作用颗粒环的波系结构