1、本文主要研究激波與火焰相互作用過程中爆轟的產生問題,課題源于國家自然科學基金青年科學基金項目(10802077/A020403)——激波與火焰相互作用與爆燃轉爆轟強化機制的數(shù)值模擬。本文分別對此進行了理論研究,模型建立,程序編制和數(shù)值模擬。
　　 理論研究部分介紹了對激波與火焰相互作用起重要作用的三種不穩(wěn)定性現(xiàn)象和成因,Richtmyer-Meshkov不穩(wěn)定性、Kelvin-Helmholtz不穩(wěn)定性和Rayleigh-Tay

2、lor不穩(wěn)定性,尤其是R-M不穩(wěn)定性。分析了斜壓效應的產生以及它對渦量和R-M不穩(wěn)定性的發(fā)展影響,推導說明了K-H和R-T聯(lián)合不穩(wěn)定性對流體界面失穩(wěn)的影響,還介紹了界面不穩(wěn)定性的五個發(fā)展階段,著重討論了界面不穩(wěn)定的非線性發(fā)展階段。
　　 計算模型是常溫常壓下,在一個無限長的激波管中,充滿一定化學當量比的氫氣和空氣可燃混合氣,在管道中軸線上有一個正在燃燒的球形火焰,管道左側有一入射激波向右傳播,當?shù)竭_火焰面時,激波開始與火焰相互作

3、用。文章還采用了在流場中加入小火焰和障礙物的計算模型。
　　 本文采用二維非定常帶化學反應的Euler方程作為控制方程,詳細氫氧9組分20步基元反應為化學反應模型,時空守恒方法為計算方法。利用FORTRAN語言編制計算程序,并在曙光PHPC100型高性能計算機上運行程序。
　　 通過對結果的研究,找出了爆轟形成關鍵參數(shù):激波馬赫數(shù)和火焰半徑。馬赫數(shù)為1.4不會發(fā)生爆轟現(xiàn)象;馬赫數(shù)為2.0時,半徑大的火焰可以產生爆轟。馬赫