基于粗粒化离散元方法的炸药捏合过程数值模拟OA

随着PBX炸药药浆中固相含量的不断上升,颗粒相的相互作用逐渐成为制约捏合过程安全性的关键因素。为了兼顾物理模型的准确性与仿真研究消耗的计算资源,开发了粗粒化离散元方法,并通过对比实验与模拟中的扭矩验证了数值模型的准确性;通过数值模拟考察了捏合过程中含能颗粒的运动特征,分析了桨叶转速、桨叶运动模式以及桨叶扭曲角度对于捏合过程安全性的影响。结果表明,粗粒化离散元方法可以准确把握捏合过程中的关键力学特征;捏合机中空心桨与壁面的间隙处是危险区域;桨叶转速的提高会对捏合过程的安全性产生威胁;相较于桨叶反转的运动模式,桨叶正转时颗粒的混合均匀性更高,但是捏合安全性更差;桨叶扭曲角度的增加会导致危险区域的耗散功率大幅增加,而对颗粒混合均匀性的提升作用有限,空心桨叶的扭曲角控制在100°可以兼顾捏合过程的安全性与混合均匀性。