发散爆轰波衰减过程的数值研究

来源 :第十三届全国激波与激波管学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:penghong97
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发散爆轰波的衰减过程是爆轰波形成过程中的重要阶段,在多维胞格爆轰中也普遍存在,过去几十年人们对这个问题进行了大量研究,然而对衰减过程的最后阶段,即非常接近CJ爆轰波的弱足驱的爆轰波的渐进衰减过程,理论和数值研究都存在着很大的困难。Taylor-zeldovich自相似解给出了不考虑起爆能量的情况下的CJ爆轰波解,但是对于球面爆轰波由于此解在波面后方存在奇性,导致是否存在以CJ球面爆轰波一直存在争议。渐进分析结果显示在有限传播距离内不存在平面CJ爆轰波而存在球面CJ爆轰波,最新的数值模拟的研究结果显示球面CJ爆轰波只能在无穷远处存在,这和渐进分析的结果是矛盾的。由于过驱动爆轰波在CJ爆轰波附近的长时间、长距离运动,其缓慢的衰减过程中数值误差的累计可能造成很大影响。而理论结果假设波后流场为Taylor-zeldovich自相似解,这个处理的正当性也从未被证明。本文采用激波追踪方法,有效的提高了模拟精度,研究了发散爆轰波的衰减过程。结果发现渐进分析的结果采用Taylor-Zeldovich自相似解是不恰当的,真实的流场和自相似解不吻合;在有限传播距离内爆轰波的衰减受到放热和曲率的影响,不存在球面CJ爆轰波,渐进分析的结果是错误的。
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