爆炸与冲击
爆炸與遲擊
폭작여충격
EXPLOSION AND SHOCK WAVES
2013年
4期
430-437
,共8页
朱跃进%董刚%刘怡昕%范宝春%蒋华
硃躍進%董剛%劉怡昕%範寶春%蔣華
주약진%동강%류이흔%범보춘%장화
爆炸力学%火焰变形%带单步化学反应的Navier—Stokes方程%激波%燃烧%混合
爆炸力學%火燄變形%帶單步化學反應的Navier—Stokes方程%激波%燃燒%混閤
폭작역학%화염변형%대단보화학반응적Navier—Stokes방정%격파%연소%혼합
mechanics of explosion%flame distortion%Navier-Stokes equations coupled with a single-step chemical reaction%shock waves%combustion%mixing
为了深入研究激波诱导的火焰变形以及由此带来的混合和燃烧变化特性,采用带单步化学反应的Navier-Stokes方程和高网格分辨率,对平面入射激波及其反射激波诱导球形火焰变形的现象进行了二维数值研究,计算结果与实验结果较好吻合.研究结果显示,在反射激波作用前,火焰的变形和皱褶主要受入射激波诱导等物理过程影响;而在反射激波与失稳火焰作用后,燃烧放热率、火焰有效面积和界面长度均迅速增加,控制火焰变形的机制逐渐向化学反应(燃烧)过程过渡;在失稳火焰发展的后期,增强的燃烧过程能够削弱火焰界面的皱褶,进而抑制未燃气和可燃气的混合.由此可以得出结论,激波诱导的火焰界面通过变形可促进界面两侧未燃气与可燃气的混合,进而强化燃烧过程,但燃烧的增强却反过来能抑制混合;认识两者之间的关系有助于利用或控制激波-火焰相互作用过程.
為瞭深入研究激波誘導的火燄變形以及由此帶來的混閤和燃燒變化特性,採用帶單步化學反應的Navier-Stokes方程和高網格分辨率,對平麵入射激波及其反射激波誘導毬形火燄變形的現象進行瞭二維數值研究,計算結果與實驗結果較好吻閤.研究結果顯示,在反射激波作用前,火燄的變形和皺褶主要受入射激波誘導等物理過程影響;而在反射激波與失穩火燄作用後,燃燒放熱率、火燄有效麵積和界麵長度均迅速增加,控製火燄變形的機製逐漸嚮化學反應(燃燒)過程過渡;在失穩火燄髮展的後期,增彊的燃燒過程能夠削弱火燄界麵的皺褶,進而抑製未燃氣和可燃氣的混閤.由此可以得齣結論,激波誘導的火燄界麵通過變形可促進界麵兩側未燃氣與可燃氣的混閤,進而彊化燃燒過程,但燃燒的增彊卻反過來能抑製混閤;認識兩者之間的關繫有助于利用或控製激波-火燄相互作用過程.
위료심입연구격파유도적화염변형이급유차대래적혼합화연소변화특성,채용대단보화학반응적Navier-Stokes방정화고망격분변솔,대평면입사격파급기반사격파유도구형화염변형적현상진행료이유수치연구,계산결과여실험결과교호문합.연구결과현시,재반사격파작용전,화염적변형화추습주요수입사격파유도등물리과정영향;이재반사격파여실은화염작용후,연소방열솔、화염유효면적화계면장도균신속증가,공제화염변형적궤제축점향화학반응(연소)과정과도;재실은화염발전적후기,증강적연소과정능구삭약화염계면적추습,진이억제미연기화가연기적혼합.유차가이득출결론,격파유도적화염계면통과변형가촉진계면량측미연기여가연기적혼합,진이강화연소과정,단연소적증강각반과래능억제혼합;인식량자지간적관계유조우이용혹공제격파-화염상호작용과정.
