[發明專利]一種考慮方向性的管道物理爆炸沖擊波超壓計算方法

有效

• 申請號: 202110409237.5
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113139285B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 杜洋;周凡;鄭津洋;任軼;王超杰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01N33/22;G06F119/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

1.一種考慮方向性的管道物理爆炸沖擊波超壓計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：假定管道內長度為kD、直徑為D的圓柱體的壓縮氣體提供了物理爆炸形成沖擊波的能量，根據下式計算管道物理爆炸能量：

其中，D為管道內直徑，圓柱體的壓縮氣體的直徑與管道內徑相等；p為管道發生物理爆炸時的內部壓力，γ為爆炸氣體的絕熱指數，p₀為當地大氣壓力，k為D的倍數；

S2：管道物理爆炸形成沖擊波超壓的等值面近似為橢球形，以管道爆炸中心為原點O建立坐標系，定義X軸指向管道軸向，Z軸指向管道爆炸破口氣體噴射方向，Y軸與X軸和Z軸垂直；以球坐標表示目標位置，其中，R為目標位置距離原點O的距離，θ為目標位置與原點O的連線與Z軸正方向的夾角，為目標位置與原點的連線在XOY平面的投影與X軸正方向的夾角；

S3：計算管道物理爆炸前內部壓力與大氣壓力的比值p/p₀，以及采用下式計算目標位置距離爆炸中心的無量綱距離

S4：根據p/p₀比值在Baker-Tang壓力容器物理爆炸超壓-距離關系圖中選取相應曲線，再根據無量綱距離讀取目標位置對應的理想無量綱超壓

S5：根據目標方位對理想無量綱超壓進行比例縮放，將X軸上的無量綱超壓作為基準，定義為定義Y軸上距離爆炸中心O的距離為R的無量綱超壓為X軸上的λ₁倍，定義Z軸上距離爆炸中心O的距離為R的無量綱超壓為X軸上的λ₂倍，則其中，根據目標的無量綱距離采用如下公式計算比例系數λ₁、λ₂：

則目標處的實際無量綱超壓計算為：

S6：根據實際無量綱超壓計算目標位置的實際沖擊波超壓P_s：

2.根據權利要求1所述的考慮方向性的管道物理爆炸沖擊波超壓計算方法，其特征在于，所述S1中的k的取值為4.0或8.0。