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Two-dimensional numerical simulation of imploding detonations
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AI
DOI：10.1007/s00193-026-01261-9.png)
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摘要
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本研究旨在从数值角度为内爆爆轰的理解做出贡献，重点研究内爆过程中难以实验捕捉的详细瞬态和波结构。采用单步阿伦尼乌斯反应的理想无粘气体模型。内爆爆轰由多个小热点碰撞引发，研究考察了二维圆形和多边形内爆，并关注障碍物和点火压力变化的影响。对于圆形内爆，点火时观察到轻微的爆轰速度加速，仅在最终阶段出现显著加速。在内爆中心附近，局部波速超过两倍的查普曼-儒格特速度，但波前保持胞格不稳定性直至完全坍塌。此外，还观察到内爆过程中横向波的合并现象。对于多边形情况，少量点火边缘允许规则反射，保持初始波前几何形状，而增加点火线数量导致马赫反射和圆形波前形成。当引入障碍物时，爆轰在障碍物上反射，导致波前局部延迟无法完全补偿，因为横向波无法在周向充分传播以平息扰动。点火压力不均匀的内爆也观察到类似效应。需要注意的是，研究结果基于简化的模型，未考虑实际爆轰内爆中的真实气体效应或其他物理过程。
Keyword:
Detonation
Implosion
Cylindrical detonation
Cellular instability
Mach reflection
