Numerical Study on Blast Mitigation by a Water Mist: Impact of the Mean Droplet Diameter and Volume Fraction

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 81

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-4_009

تاریخ نمایه سازی: 16 بهمن 1402

چکیده مقاله:

The ability of water mist to mitigate blast loads has been widely recognized. However, the effects of the mean droplet diameter and volume fraction of water mist on the blast mitigation effect and underlying mechanisms have not been comprehensively examined. In this study, a three-dimensional numerical simulation based on the Euler-Lagrangian approach was carried out to study the dissipation process of blast wave energy and momentum by water mist, as well as the impact of varying mean droplet diameters (۲۵۵-۸۵۵ μm) and volume fractions (۲.۴×۱۰-۳-۵.۴×۱۰-۳) on blast mitigation. The numerical model incorporates interphase mass, momentum, and energy exchanges, as well as droplet breakup and size distribution. The results showed that the most efficient transfer of momentum and energy between the blast wave and water mist occurred at the air/water mist interface. Subsequently, the efficiency of momentum and energy transfer decreased as the blast wave propagated within the water mist due to the blast wave mitigation. The reduction in the mean droplet diameter and the increase in the volume fraction result in an increase in both the total the surface area and number of water droplets, thereby enhancing the efficiency of energy and momentum absorption by droplets and improving their ability to mitigate blasts.

نویسندگان

J. X. Zhao

School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing ۲۱۰۰۹۴, China

S. H. Liu

School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing ۲۱۰۰۹۴, China

W. X. Yu

School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing ۲۱۰۰۹۴, China

L. Jiang

School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing ۲۱۰۰۹۴, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Adiga, K. C., Willauer, H. D., Ananth, R., & Williams, ...
  • Guildenbecher, D. R., López-Rivera, C., & Sojka, P. E. (۲۰۰۹). ...
  • Liu, A. B., Mather, D., & Reitz, R. D. (۱۹۹۳). ...
  • Liverts, M., Ram, O., Sadot, O., Apazidis, N., & Ben-Dor, ...
  • Shibue, K., Sugiyama, Y., & Matsuo, A. (۲۰۲۲). Numerical study ...
  • Sugiyama, Y., Ando, H., Shimura, K., & Matsuo, A. (۲۰۱۹). ...
  • نمایش کامل مراجع