弯管内爆轰波传播的流场显示和数值模拟

摘要

采用激光纹影系统拍摄了爆轰波在不同位置的流场照片.用二阶附加半隐的龙格-库塔法和五阶WENO格式分别离散欧拉方程时间和空间导数项,用基元反应来描述爆轰化学反应过程,获得了压力、温度、典型组元质量分数分布及数值胞格结构和爆轰波平均速度.结果表明:受壁面稀疏波和压缩波影响,爆轰波阵面发生畸变.但由于弯管曲率半径较大,未出现爆轰波熄灭.靠近凹壁面的激波强度大于凸壁面侧,且凹壁面侧的反应区宽度较凸壁面侧要窄.弯管出口处的三波点数目较入口处减少,爆轰波衰减.在出口直段,受扰动的爆轰波可恢复为自持爆轰波.爆轰波流场、胞格结构、平均爆轰波速度的计算和实验结果定性一致.