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摘要
气相爆轰波在周期性非均匀介质中的起爆,稳态传播和失效机制都极为复杂,很多物理机制尚不明确,是当前爆轰物理领域研究的热点和难点.本文使用反应欧拉方程和两步化学反应模型对爆轰波在非均匀介质中的传播机理进行了数值模拟研究,非均匀性由横向周期性分布的温度扰动体现,重点分析不同波长、不同幅度的温度扰动对波阵面波系结构的影响.计算结果表明, ZND爆轰波在温度扰动下向胞格爆轰波的转变主要受制于两种竞争性因素:一是爆轰波内在的不稳定性;二是温度扰动的波长和幅度,前者是内因,后者是外因.温度扰动的存在抑制横波的发展,延迟了ZND爆轰波向胞格爆轰波的演化,并且内在不稳定性的增加可以减慢这种延迟现象.这说明,温度扰动可以在一定的范围内抑制胞格不稳定性的发展,但是不能够终止这一过程.温度的不连续性使得爆轰波阵面更为扭曲,并在横波附近存在较弱的三波点结构,即温度扰动可增加爆轰波固有的不稳定性,改变爆轰波阵面的传播机理.幅值较大的人工温度扰动可抑制爆轰波的传播和爆轰波自身的不稳定性.爆轰波阵面胞格结构的形成取决于温度扰动与其自身的不稳定性.
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单位北京理工大学; 爆炸科学与技术国家重点实验室
