能量空间离散化对爆轰波传播的影响
流体动力学
2017-04-05 v1
摘要
研究了在高度空间离散化能量源极限下的爆轰传播。该问题的模型始于一种由热完全气体组成的介质，并规定了单位质量释放的能量。能量释放被集中到片状源中，这些源嵌入填充其间空间的惰性气体中。第一片中的能量释放产生一个平面爆炸波，传播至下一个源，该源在规定的延迟后被触发，产生新的爆炸，如此往复。波前通过数百个此类源时的波动力学通过数值求解实验室固定参考系下的一维欧拉方程进行计算模拟。当波传播达到准周期解后，测量每次模拟的平均波速。随着源变得越来越离散，发现了超过CJ速度的速度，偏离CJ的幅度高达15%。总能量释放、延迟时间以及源是保持实验室固定还是随流动对流，对平均波速偏离CJ的程度没有显著影响。还可以证明，这种连续波的时间平均结构与爆轰的经典ZND结构一致。在高度离散源的极限下，波结构的时间平均显示，有效声速面并不对应于平衡状态。在这种情况下，离开波的平均流动状态最终确实达到平衡Hugoniot，但仅在越过有效声速面之后。因此，在高度离散化源极限下观察到的超CJ波可以理解为由于有效声速面处的非平衡状态而导致的弱爆轰。
引用
@article{arxiv.1608.07665,
title = {Effect of spatial discretization of energy on detonation wave propagation},
author = {XiaoCheng Mi and Evgeny V. Timofeev and Andrew J. Higgins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07665},
year = {2017}
}