核材料炸药化学爆炸条件下烟云源项的实验与仿真

作者：段中山; 过惠平; 罗永锋; 罗昆升; 尚爱国; 龚朋彬

来源：原子能科学技术, 2019, 53(08): 1530-1536.

• 化学爆炸
• 核事故
• 烟云源项
• CFD仿真
• 气溶胶扩散

为获取核材料化学爆炸事故烟云参数和气溶胶扩散规律,本文理论分析了核材料化学爆炸事故烟云扩散过程与机理,建立了基于CFD技术的烟云扩散数值仿真方法,并通过爆炸烟云外场扩散实验对该方法进行了验证。研究结果表明:CFD方法能实现烟云扩散的数值仿真;实验和仿真均显示小当量TNT爆炸高度远小于Church经验公式,宽度比例却增加;气溶胶颗粒在蘑菇云形态的双涡环烟云流场中分布不均匀,粒径大于50μm的颗粒物大多位于烟柱中,而大部分可吸入颗粒物在烟云顶部聚集;气溶胶在烟云稳定前的驱散与沉降会改变其源项参数,以Operation Roller Coaster实验气溶胶积累质量分布为例的计算显示,空载释放率约为地面气化率的58%,可吸入比率由20%升高至31%,可吸入释放率约为18%。

• 单位
  中国人民解放军陆军勤务学院