气相爆轰波传播特性数值研究及应用
  • 【摘要】

    论文采用数值模拟方法研究了爆轰波在不同外边界下的传播特性及其应用。一个是以正向爆轰驱动高焓激波风洞的优化设计为背景的爆轰波运动数值计算;另外一个是关于爆轰波在楔上反射产生的波结构型态研究。 文中提出使用一维和二维相结合的方法对带有扩容腔的正向爆轰驱动高焓激波风洞进行了优化其性能的数值研究及分析。首先,根据已有的实验结论计算了两组不同尺寸扩容腔的爆轰驱动段,通过改变径向尺寸比来研究径向尺度关系... 展开>>论文采用数值模拟方法研究了爆轰波在不同外边界下的传播特性及其应用。一个是以正向爆轰驱动高焓激波风洞的优化设计为背景的爆轰波运动数值计算;另外一个是关于爆轰波在楔上反射产生的波结构型态研究。 文中提出使用一维和二维相结合的方法对带有扩容腔的正向爆轰驱动高焓激波风洞进行了优化其性能的数值研究及分析。首先,根据已有的实验结论计算了两组不同尺寸扩容腔的爆轰驱动段,通过改变径向尺寸比来研究径向尺度关系对爆轰驱动器性能的影响。计算结果显示爆轰波阵面在扩容段反射后产生了的复杂波系中有两种波对正向爆轰驱动器的性能影响很大:一种是向上游传播的上行激波,它能够提高被膨胀波削弱的气流的压强;一种是向下游传播的下行压缩波, 它能够加强爆轰波阵面,可能产生过驱动现象。论文还对爆轰波的楔面马赫反射的型态进行了研究和探索。由于爆轰波是一个带化学反应区的激波,所以其反射方式与激波基本一致;但由于化学反应区的存在,也使得爆轰波的反射有着自己的特性。此外由爆轰的非定常性引起的爆轰胞格结构是爆轰固有性征,它记录了爆轰波的传播历史,是研究爆轰的重要途径,本文也对不同组分的爆轰胞格加以分析。文章最后还对爆轰波是否存在双马赫反射进行了数值探索,观察到了特别的物理现象,虽然尚无实验验证,但对做进一 步研究具有一定意义。 收起<<

  • 【作者】

    刘长礼 

  • 【学科专业】

    流体力学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    中国科学院力学研究所

  • 【导师姓名】

    姜宗林%张德良

  • 【学位年度】

    2004

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    气相爆轰波%激波管%马赫反射%胞格%传播特性