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当量比对斜爆轰波诱导区特性影响的数值模拟研究
当量比对斜爆轰波诱导区特性影响的数值模拟研究
摘要：本文通过数值模拟研究了当量比对斜爆轰波诱导区特性的影响。采用计算流体力学方法，建立了数学模型，并利用商业软件ANSYSFluent进行数值模拟。通过改变当量比的数值，观察诱导区的压力分布、温度场以及燃烧特性。研究结果表明，当量比的增加可以显著提高斜爆轰波的诱导区特性。
1.引言
斜爆轰波是一种重要的爆轰现象，广泛应用于爆炸工程、燃烧动力学等领域。斜爆轰波的诱导区特性直接影响了爆轰波的传播和能量释放过程。因此，研究当量比对斜爆轰波诱导区特性的影响，对于提高爆炸安全性和燃烧效率具有重要的意义。
2.数值模拟方法
2.1模型建立
根据爆轰波的特性，建立斜爆轰波的数学模型。考虑到压力波传播的一维特性，采用Navier-Stokes方程进行描述。通过引入当量比参数，可以将模型简化为可求解的形式。
2.2数值模拟
利用ANSYSFluent软件，采用计算流体力学方法进行数值模拟。选择合适的网格划分方法和边界条件，保证模拟的准确性和稳定性。通过改变当量比的数值，模拟斜爆轰波的传播过程。
3.结果与分析
3.1压力分布
通过数值模拟，观察诱导区的压力分布情况。研究发现，随着当量比的增加，诱导区的压力分布呈现出明显的变化。当量比的增加可以使诱导区的压力增加，从而加快爆轰波的传播速度。
3.2温度场
利用数值模拟得到诱导区的温度分布情况。结果显示，当量比的增加会使诱导区内部的温度升高。这是因为当量比的增加会增加燃料的燃烧速率，同时也会增加燃烧产物的释放速率。
3.3燃烧特性
研究斜爆轰波的燃烧特性对于理解其诱导区的性质是非常重要的。通过数值模拟，可以得到诱导区内部的燃烧情况。结果表明，当量比的增加会使诱导区内的燃烧速率增加。这是因为当量比的增加会提高燃料的可燃性，从而加快燃烧反应。
4.结论
通过数值模拟研究，我们发现当量比对斜爆轰波诱导区特性有明显影响。当量比的增加可以提高诱导区的压力分布、温度场以及燃烧特性，加快爆轰波的传播速度和能量释放过程。这对于提高爆炸安全性和燃烧效率具有重要的意义。
参考文献
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