凝聚态物质爆轰的高精度数值方法

摘要

凝聚态物质的爆轰现象对于科学研究和工业应用都有着非常重要的价值.由于凝聚态物质的复杂特性,实验研究往往成本高难度大,因而数值模拟逐渐成为研究凝聚态物质爆轰物理的主要方法.然而,由于凝聚态物质具有高度非线性的状态方程,推广应用基于简单理想气体状态方程构造的传统黎曼求解器将产生一些非物理现象,如明显的震荡解等,因此需要发展不依赖于物质状态方程的方法.相比于其他通量差分分离(Flux Difference Splitting,FDS)方法,AUSM格式不依赖于物质的状态方程,因此适合于具有非线性状态方程的黎曼问题求解.本文提出了一种简单的AUSM-FVS方法,即利用AUSM概念进行通量分裂,然后利用WEN0格式构造数值通量,并用于计算凝聚态物质的爆轰现象.计算结果表明,本文所提出的方法简单有效,能够高精度的模拟一维LX-17炸药的爆轰波传播现象.