爆轰驱动的复杂多相流的守恒数值方法

发布时间：2021-01-22 17:07

　　计算流体力学对于航空航天、国防工程、汽车制造、生物科学等各个领域都起着重要的作用。其中对于爆轰及燃烧问题的研究,一直以来都是一个热点问题。常见的爆轰模型包括CJ模型与ZND模型两种。其中CJ模型由Chapman以及Jouguet分别提出,在该模型中,爆轰波阵面被看成一个伴随着化学反应的跳跃间断,分离了已燃介质和未燃介质,且化学反应瞬间完成达到热化学平衡。第二种是由Zeldovich、von Neumann以及Doering提出的ZND模型,它由CJ模型发展而来并考虑了化学反应率。在这个模型中,认为爆轰波阵面是一个激波,它触发了化学反应。在本文中,我们分别应用了 CJ模型与ZND模型这两种模型,提出了对应的基于欧拉框架的守恒的数值方法。首先我们具体介绍了CJ爆轰模型对应的守恒的数值方法。在这个方法中,我们将通过水平集技术去追踪爆轰波阵面。在爆轰波阵面附近的计算单元内,爆轰波阵面将计算单元切割为两个区域,分别为爆轰反应物与生成物所在区域,对于这两种流体分别应用有限体积方法可以得到它们各自的计算格式。在这个算法中,水平集函数除了用于描述爆轰波阵面的位置,还将应用于求解计算格式中的几何量。为了... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．３：物质界面处的黎曼解结构

压力与密度的数值结果

（ａ）?（ｂ）??图２．４：压力与密度的数值结果。??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１?￣?－??－?〇?ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ?－??－?ｅｘａｃｔ?—－?－??０．８?－?，?－??＞，０．６?－?－??ｔ??〇??ａ＞??＞?０．４?－?－??０．２?－?／?－??／??０?＾?．、■■＂■．?．Ｉ?ＩＩ??，■?，?Ｉ?，?，?Ｉ?Ｉ?，?Ｉ?．．，??０?０．２?０．４?０．６?０．８?１??Ｘ??（ｃ）??图２．５：速度的数值结果。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]爆炸力学高精度数值模拟研究进展[J]. 王成,SHU Chi-Wang.  科学通报. 2015(10)



本文编号：2993601