激波汇聚效应对球形气泡演化影响的数值研究

摘要：

利用三维程序,对比研究了汇聚激波及平面激波冲击下SF6球形气泡演化规律的异同,以期发现激波的汇聚效应对界面演化的影响.三维程序采用多组分可压缩欧拉方程,基于有限体积法,利用MUSCL-Hancock格式进行数值求解,可以达到时间和空间的二阶精度.相比平面激波,汇聚激波由于存在曲率,且激波强度以及壁面效应在汇聚激波运行的过程中逐渐增强,使得激波冲击后的流场演化有较大的不同.计算结果表明:汇聚激波作用下,气泡界面的涡结构更加尖锐;气泡内部的透射激波聚焦程度更强,在界面下游附近形成的最高压力大于平面激波算例,由此产生的射流运动速度更快;由于汇聚激波曲率及激波强度的变化,导致界面上涡量的分布规律以及涡量幅值产生较大变化.通过界面上产生的环量以及界面内外气体混合速度的对比表明,汇聚激波更有助于涡量的产生以及气体的混合.因此激波的汇聚效应对气泡界面演化具有重要影响.

关键词：汇聚激波、球形气泡、三维、数值模拟

所属期刊栏目：66

分类号：O35;O38

资助基金：国家自然科学基金11302219;国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金批准号:U1530103资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 11302219;the Joint Fund of the National Natural Science Foundation of China and the China Academy of Engineering PhysicsGrant U1530103

在线出版日期：2017-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：155-166