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点火能量对两相爆轰波形成影响的数值研究
  • ISSN号:1003-1480
  • 期刊名称:《火工品》
  • 时间:0
  • 分类:TJ450.1[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目 (50336030)、中国博士后科学基金(20060400302)、西北工业大学“英才培养计划”(05XE0125)及教育部“新世纪优秀人才计划”(NCET-04-0960).
中文摘要:

针对液态辛烷/空气两相混合物燃烧波在一维封闭空间内传播时爆燃向爆轰转变(DDT)的问题,运用化学反应流动基本理论、颗粒轨道模型和两步反应模型,在拉格朗日质量坐标系中建立了对该现象的数学表达,并开发了数值模拟程序CTPD,其中气体动力学方程采用显式S^γα,β差分格式,化学反应项使用二阶精度的Adams方法.通过数值模拟研究了液态燃料爆轰波的基本特性,以及点火能量及初始温度对于爆轰波结构与发展的影响.研究发现,点火能量及初始温度的提高显著促进了爆轰的转变,爆轰强度随着点火能量的提高而增大,随着初始温度的提高而减小.研究中计算结果与实验波形符合良好,说明本研究为包括DDT现象在内的脉冲爆轰发动机工作过程提供了一种可行的计算方法.

英文摘要:

Mechanism of deflagration to detonation transition (DDT) of liquid octane/air mixture is studied by using theory of one-dimension reacting flow, particle-trajectory model and two-step reaction model, of which the numerical formulation is described on the S^γα,β scheme of "gasdynamic" step and a second-order accurate Adams method of "chemical" step in Lagrangian mass coordination system, based on which code-CPTD is developed. Basic properties of liquid-fueled detonation structure together with the effects of ignition energy and initial temperature of detonable mixtures on detonation structure and development are investigated in our current study. Based on the results obtained numerically, it's found that the increasing of both ignition energy and initial temperature of detonable mixtures in the tube will significantly enhance transition to detonation. Detonation intensity rises with ignition energy, but decreases as initial temperature increases. Our calculations show that the numerical results are in good agreement with experimental ones, which implies that a feasible numerical method has been provided here to simulate pulse detonation engine operation processes including DDT phenomena.

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期刊信息
  • 《火工品》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国兵器工业集团公司
  • 主办单位:中国兵器工业第213研究所 应用物理化学国家级重点实验室
  • 主编:刘天新
  • 地址:西安市朱雀大街第213号
  • 邮编:710061
  • 邮箱:huogongpin@sina.com
  • 电话:029-85333475
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1480
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1179/TJ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获陕西省优秀科技期刊一等奖,美国《化学文摘摘录》源刊,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:2153