兵器發(fā)射與爆炸過程中均會(huì)產(chǎn)生激波,會(huì)對(duì)周圍人員和設(shè)備造成損傷,因而對(duì)激波與不同物質(zhì)界面相互作用機(jī)理及其誘導(dǎo)的波系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究具有非常重要的工程應(yīng)用背景。此外,激波與不同物質(zhì)界面作用過程中還蘊(yùn)含諸多復(fù)雜的流體物理現(xiàn)象,如激波誘導(dǎo)渦、激波與渦相互作用等,因此對(duì)其進(jìn)行研究還具有重要的學(xué)術(shù)意義。本文分別基于歐拉方程和大渦模擬方法,結(jié)合高精度數(shù)值計(jì)算格式、沉浸邊界法以及結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格自適應(yīng)加密技術(shù),數(shù)值研究了激波與固體以及氣體物質(zhì)界面相互作用及其耦合過程,主要工作和研究成果如下：對(duì)激波繞過三角楔（Schardin問題）和激波與矩形凹槽作用的兩種典型激波與固體界面作用問題進(jìn)行了探討,揭示了激波在固體界面繞射過程中所產(chǎn)生的各種復(fù)雜物理現(xiàn)象。對(duì)Schardin問題中的激波馬赫反射的形成、激波繞射、激波誘導(dǎo)渦、激波與主渦的相互作用、激波與渦串作用以及產(chǎn)生聲波等過程進(jìn)行了詳細(xì)討論,揭示了相互作用的后期,三角楔尾的主渦滑移層在K-H不穩(wěn)定性作用下失穩(wěn)形成次級(jí)渦串的過程以及反射激波與渦串相互作用產(chǎn)生聲波的機(jī)理。對(duì)激波與凹槽的相互作用問題中激波繞射以及誘導(dǎo)主渦過程進(jìn)行了討論,著重研究了繞射激波在凹槽內(nèi)部左右壁面來回... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激波與固體界面相互作用問題
        1.2.2 管道內(nèi)激波傳播的衰減
        1.2.3 激波與氣體界面作用問題
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 控制方程和數(shù)值方法
    2.1 控制方程
        2.1.1 N-S方程
        2.1.2 歐拉方程
        2.1.3 大渦模擬方程
    2.2 計(jì)算方法
        2.2.1 對(duì)流項(xiàng)的離散格式
        2.2.2 粘性項(xiàng)的離散格式
        2.2.3 時(shí)間推進(jìn)格式
        2.2.4 沉浸邊界法
        2.2.5 網(wǎng)格自適應(yīng)加密技術(shù)
3 激波理論
    3.1 激波的形成和傳播
        3.1.1 激波在直管內(nèi)的形成
        3.1.2 激波的傳播
    3.2 激波間斷面的動(dòng)力學(xué)條件
    3.3 激波的反射和相交
4 激波繞固體界面時(shí)的相互作用
    4.1 引言
    4.2 Schardin問題的數(shù)值研究
        4.2.1 計(jì)算模型
        4.2.2 計(jì)算結(jié)果和討論
        4.2.3 小結(jié)
    4.3 激波與矩形凹槽作用數(shù)值模擬
        4.3.1 計(jì)算模型
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果和討論
        4.3.3 小結(jié)
5 激波與管內(nèi)壁面固體障礙物相互作用
    5.1 引言
    5.2 激波在矩形凹槽管道中衰減的數(shù)值研究
        5.2.1 計(jì)算模型
        5.2.2 計(jì)算結(jié)果與討論
    5.3 障礙物形狀對(duì)激波衰減效果的影響
        5.3.1 障礙物頂面寬度對(duì)激波衰減效果的影響
        5.3.2 障礙物迎風(fēng)面斜率對(duì)激波衰減效果的影響
        5.3.3 障礙物背風(fēng)面斜率對(duì)激波衰減效果的影響
        5.3.4 多障礙物算例驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 激波與氣體界面相互作用
    6.1 引言
    6.2 激波與氣體界面相互作用過程中的典型物理現(xiàn)象
    6.3 激波與重氣柱作用過程的數(shù)值研究
        6.3.1 計(jì)算模型
        6.3.2 結(jié)果與討論
        6.3.3 小結(jié)
    6.4 激波與兩種梯形重氣柱作用的數(shù)值研究
        6.4.1 計(jì)算模型
        6.4.2 結(jié)果與討論
        6.4.3 小結(jié)
    6.5 激波與重氣泡作用的三維數(shù)值模擬
        6.5.1 計(jì)算模型
        6.5.2 結(jié)果與討論
        6.5.3 小結(jié)
7 工作總結(jié)和展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]矩形凹槽管道中激波傳播的數(shù)值研究[J]. 沙莎,陳志華,韓珺禮.  爆炸與沖擊. 2013(01)
[2]Schardin問題的數(shù)值研究[J]. 沙莎,陳志華,張煥好,姜孝海.  物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]反射激波沖擊重氣柱的RM不穩(wěn)定性數(shù)值研究[J]. 王顯圣,司廷,羅喜勝,楊基明.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]障礙物影響下管道內(nèi)氣體爆炸對(duì)動(dòng)物殺傷研究[J]. 王海賓,尉存娟.  中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[5]地下防護(hù)層中空穴形狀對(duì)爆炸波衰減作用的影響[J]. 穆朝民,齊娟.  巖土力學(xué). 2011(12)
[6]煤礦巷道爆炸沖擊過程障礙物影響研究[J]. 王曉暉,梅瑞斌,苑雪麗,鄭志明,王慶,李揚(yáng).  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2011(33)
[7]激波與不同形狀界面作用的數(shù)值模擬[J]. 范美如,翟志剛,司廷,羅喜勝,楊基明.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2011(07)
[8]激波繞射雙方塊加速誘導(dǎo)爆轟的數(shù)值研究[J]. 孫曉暉,陳志華,張煥好,薛大文.  推進(jìn)技術(shù). 2011(02)
[9]內(nèi)置障礙物連通容器內(nèi)氣體爆炸的火焰?zhèn)鞑J]. 尤明偉,喻源,蔣軍成.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]地鐵車站內(nèi)爆炸波的傳播規(guī)律與超壓荷載[J]. 曲樹盛,李忠獻(xiàn).  工程力學(xué). 2010(09)



本文編號(hào)：3444043