本项目针对多管PDE管外复杂波系特性,开展深入的理论、计算和实验研究,取得了一些创新性研究成果(1)建立了管外三维反应湍流的理论模型,可刻画多管PDE射流、激波、过余燃气化学反应的过程,发展了原有理论模型;(2)考虑到管内外流场耦合作用,建立了三维气液两相反应湍流模型,可描述管内气液两相燃烧转爆轰过程,拓展了爆轰模型;(3)发展了两种CE/SE方法的新算法,即非定常三维反应湍流的CE/SE新格式,非定常二维非敏感CFL数的新格式。这两格式可有效捕获强间断,具有精度高、无需黎曼分解与方向分裂等优点,有望在波系计算中得到广泛应用;(4)对多管PDE管外波系的分析,发现相邻爆轰管先后产生的波系相互影响,形成极其复杂的波系结构与旋涡结构;(5)用高速录像方法,拍摄到PDE管外波系产生、演变与发展的历程。为实验研究复杂波系提供一种高效的方法;(6)设计了PDE新结构,申报3项发明专利。发表论文25篇,其中标注的17篇,相关的8篇。培养博士后1名,博士生9名,硕士生7名。本研究成果对于掌握多管PDE管外复杂波系的特性,拓展多维反应湍流的应用,促进新计算方法的发展与应用,都具有重要的意义。
英文主题词Detonation; Pulse detonation engine; Shock; CE/SE method; Computional fluid dynamics.