不稳定性对爆轰波楔面马赫反射的影响规律研究

来源：计算力学学报杂志2016年第4期北京时间：

作者：宁建国,李健

单位：北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081,北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081

摘要：采用一种两步化学反应模型对胞格爆轰波的楔面马赫反射过程进行了数值研究，从而澄清和解释胞格不稳定性对马赫反射发展模式和自相似性的影响。考虑到反应欧拉方程源项的刚性问题，本文采用附加Runge-Kutta方法耦合非刚性对流项和刚性反应源项，对流项的离散采用五阶精度的WENO格式。计算结果表明，对于稳定胞格爆轰波而言，其马赫反射过程本质上与ZND爆轰波的马赫反射是一致的，整体上不存在自相似性，胞格不稳定性只是造成了三波点轨迹线局部小振幅的波动。在楔面顶点附近，由于马赫杆是强过驱的，爆轰波的马赫反射过程是自相似的。在远场，爆轰波马赫反射的三波点轨迹线渐近的趋向于一条直线，说明重新获得了自相似性。对于不稳定的爆轰波，由于自身的不稳定性可以与马赫反射的强度相匹配，定义其三波点的轨迹是困难的，进行自相似性分析没有意义。

关键词：爆轰波,马赫反射,自相似性,稳定性,特征尺度,

基金资助：国家自然科学基金（11390363；11325209）；北京理工大学青年教师学术启动计划资助项目.