旋转轴对称非理想气体中爆炸波传播的幂级数法近似解析解

本文采用圆柱几何中的幂级数方法，研究了旋转介质中非理想气体大气中爆炸（激）波的传播。假定未扰动介质中的流动变量随距对称轴的距离按幂律变化。为获得相似性解，考虑未扰动介质中初始密度为常数。利用 Sakurai 方法将流动变量按 ${\left( {\frac{{{a_0}}}{U}} \right)^2}$ 的幂级数展开获得近似解析解，其中 $U$ 和 $a_0$ 分别为未扰动流体中的激波速度和声速。将强激波情形下的比值 ${\left( {\frac{{{a_0}}}{U}} \right)^2}$ 视为小量。借助该方法，给出了零阶近似的闭式解，并讨论了一阶近似解。此外，借助爆炸波后零阶近似的图表，分析了密度、径向速度、压力和方位角流体速度等变量的分布。将旋转轴对称非理想气体环境的结果与理想气体大气的结果进行了比较。