基于附加Runge-Kutta方法的高精度气相爆轰数值模拟

摘要：

多组分反应欧拉方程是气相爆轰的控制方程,其源项存在刚性.应用显式格式求解,由于格式稳定性条件的限制,时间步长远小于CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件得出的时间步长,给求解带来很大困难.引入一种IMEX (Implicit-Explicit)型附加Runge-Kutta算法,对非刚性对流项进行显式处理,源项用半隐式格式处理,整体具有高精度和L-稳定性,并进行算例考核.在此基础上,利用基元反应模型对气相爆轰问题进行了数值研究.结果表明,该算法能够很好地处理源项引起的刚性问题,准确地捕捉和描述爆轰波的复杂结构和典型特征,同时也能够很好地模拟爆轰波在楔面上的马赫反射问题.

关键词：源项、附加Runge-Kutta方法、刚性、气相爆轰

所属期刊栏目：27

分类号：O381(爆炸力学)

资助基金：国家重点基础研究计划2010CB832706;国家自然科学基金11032002,11072025

在线出版日期：2013-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：230-238