斜爆轰波中胞格结构形成机理的数值研究

摘要

由于激波和燃烧的耦合作用,气相爆轰波的波面后方会出现横向运动的激波,从而形成胞格爆轰波结构.对于超声速气流中的斜爆轰波,其胞格结构比正爆轰波更加复杂,研究者对此还缺乏深入的认识. 本文采用无粘Euler方程和单步化学反应模型对斜爆轰波进行了数值模拟,重点研究了活化能和诱导斜爆轰波楔面角度对于波面胞格结构的影响.模拟发现存在两种斜爆轰结构,一种的特点是只存在单向横波,另一种是存在双向的横波.其中在双向横波的结构后方,首次在斜爆轰结构中发现了波后未反应气团的存在.利用统计方法对斜爆轰中横波的产生过程进行分析,结果表明两种结构的产生过程受到不同因素的影响,为斜爆轰波结构的预测提供了依据.