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时-空守恒元解元(CE/SE)方法综述 被引量:6
1
作者 刘凯欣 王景焘 +3 位作者 王刚 陈千一 付峥 吴士玉 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期447-461,共15页
时-空守恒元解元方法是近年来兴起的一种全新的高分辨率守恒型方程计算方法.它具有物理概念清晰、计算精度高和格式构造简单等优点,是一种具有广阔发展前景的计算方法.本文详细地介绍了CE/SE方法的基本原理、发展历史、应用情况和最新进... 时-空守恒元解元方法是近年来兴起的一种全新的高分辨率守恒型方程计算方法.它具有物理概念清晰、计算精度高和格式构造简单等优点,是一种具有广阔发展前景的计算方法.本文详细地介绍了CE/SE方法的基本原理、发展历史、应用情况和最新进展,并指出了当前研究的不足和发展方向. 展开更多
关键词 ce/se方法 守恒律方程组 冲击动力学 等位集方法
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高阶精度CE/SE算法及其应用 被引量:12
2
作者 张德良 王景焘 王刚 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期211-220,共10页
对时-空守恒元解元算法(CE/SE)的网格设置做较大改进,提出一种新的六面体解元和元定义;同时在解元中对物理量进行高阶Taylor展开,给出一种在时间和空间上均具有高阶精度CE/SE算法.在此基础上,把新型的高阶精度CE/SE算法推广应用于高速... 对时-空守恒元解元算法(CE/SE)的网格设置做较大改进,提出一种新的六面体解元和元定义;同时在解元中对物理量进行高阶Taylor展开,给出一种在时间和空间上均具有高阶精度CE/SE算法.在此基础上,把新型的高阶精度CE/SE算法推广应用于高速流动捕捉激波间断、气相化学反应流动、计及固体动态效应的流体-弹塑性流动和非稳态多相不可压缩粘性流动中.数值实践表明,提出的新型网格结构上的高阶精度CE/SE算法具有算法简单、计算精度高、计算效率和计算效果好的优点,并大大改进和拓展了CE/SE算法的应用范围. 展开更多
关键词 ce/se算法 激波捕捉技术 化学反应流动 流体-弹塑性流动 多相不可压缩粘性流动
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基于CE/SE方法的二维Euler型多物质流体弹塑性问题计算 被引量:14
3
作者 王景焘 张德良 刘凯欣 《计算物理》 CSCD 北大核心 2007年第4期395-401,共7页
将CE/SE方法推广到二维固体流体弹塑性问题的数值计算,同时结合杂交粒子水平集方法追踪物质界面和合适的边界条件,提出一套完整的二维Euler型流体弹塑性计算方案.通过长钨杆侵彻装甲钢实验的数值模拟,对方法的精度和有效性进行验证.
关键词 ce/se方法 流体弹塑性模型 水平集方法 多物质流动
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基于时空守恒元和解元(CE/SE)方法的孔隙介质多相流动计算 被引量:2
4
作者 杨多兴 张德良 +3 位作者 曾荣树 李国敏 刘耀炜 沙海军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期189-196,共8页
将时空守恒元/解元(CE/SE)方法推广到二维孔隙介质多相流问题的数值计算中,采用人工压缩法耦合速度和压力,同时结合杂交粒子水平集方法捕捉物质界面.提出一套完整的二维欧拉型孔隙介质非稳态多相不可压缩黏性流动计算方案.通过对溃坝和... 将时空守恒元/解元(CE/SE)方法推广到二维孔隙介质多相流问题的数值计算中,采用人工压缩法耦合速度和压力,同时结合杂交粒子水平集方法捕捉物质界面.提出一套完整的二维欧拉型孔隙介质非稳态多相不可压缩黏性流动计算方案.通过对溃坝和液滴在重力作用下的运动和变形问题的数值模拟,验证了方法的精度和有效性.在此基础上,提出了一个新的孔隙介质两相流物理模型——双层流体顶盖驱动方腔流. 展开更多
关键词 ce/se算法 杂交粒子水平集方法 孔隙介质 多相不可压缩黏性流动
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CE/SE法模拟爆震波点火及传播过程 被引量:3
5
作者 孙孔倩 樊未军 杨茂林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期244-250,共7页
运用时空守恒元和解元(CE/SE)法模拟一维爆震波的形成及传播过程,分析产生爆震波的不同机理和DDT(爆燃-爆震转捩)过程的影响因素.采取激波点火和热点点火两种点火方式,分别对应SDT(激波-爆震转捩)和DDT过程,热点点火初始场采用线性温度... 运用时空守恒元和解元(CE/SE)法模拟一维爆震波的形成及传播过程,分析产生爆震波的不同机理和DDT(爆燃-爆震转捩)过程的影响因素.采取激波点火和热点点火两种点火方式,分别对应SDT(激波-爆震转捩)和DDT过程,热点点火初始场采用线性温度分布和阶梯性温度分布,整个管道均为常压.用隐式梯形方法实现刚性源项积分.结果表明,SDT和DDT对应于不同的爆震波机理,并且DDT受点火区不同参数的影响,为研究爆震波点火和DDT过程提供了理论依据. 展开更多
关键词 航空、 航天推进系统 时空守恒元和解元方法(ce/se) 爆震波 点火 爆燃-爆震转捩(DDT) 激波-爆震转捩(SDT)
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基于CE/SE方法模拟空气中RDX-Al悬浮粉尘的两相爆轰 被引量:3
6
作者 昝文涛 洪滔 董贺飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期603-610,共8页
通过CE/SE方法模拟了空气中炸药-铝粉尘的两相爆轰过程,研究了双粉尘爆轰过程中粒子不同密度对爆轰波速度、压力的影响,得到密度与波速、爆压间的线性关系。模拟得到悬浮粉尘在复杂通道中的爆轰波传播过程,研究了双粉尘爆轰的流场演化过... 通过CE/SE方法模拟了空气中炸药-铝粉尘的两相爆轰过程,研究了双粉尘爆轰过程中粒子不同密度对爆轰波速度、压力的影响,得到密度与波速、爆压间的线性关系。模拟得到悬浮粉尘在复杂通道中的爆轰波传播过程,研究了双粉尘爆轰的流场演化过程,选取流场中的一些点对该处流场的压力及温度随时间的变化进行重点研究,对比了单铝粉尘在同种条件下的爆轰过程,发现双粉尘爆轰明显提高了爆轰波波速和流场的压力及温度。模拟结果表明CE/SE方法可以成功模拟双粉尘的爆轰过程,可为多粉尘爆轰的研究提供参考。 展开更多
关键词 爆炸力学 粉尘爆轰 ce/se 悬浮炸药-铝粉尘
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CE/SE方法数值模拟炸药粉尘爆轰 被引量:3
7
作者 董贺飞 洪滔 张晓立 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期495-502,共8页
采用CE/SE方法数值模拟悬浮在空气中的RDX炸药粉尘的两相爆轰过程.炸药颗粒在爆轰波阵面后的高温高速气流中加速并升温,释放能量支持爆轰波传播.数值模拟爆轰波管中的粉尘爆轰,得到爆轰波流场中的物理量分布,确定爆轰参数,数值结果与文... 采用CE/SE方法数值模拟悬浮在空气中的RDX炸药粉尘的两相爆轰过程.炸药颗粒在爆轰波阵面后的高温高速气流中加速并升温,释放能量支持爆轰波传播.数值模拟爆轰波管中的粉尘爆轰,得到爆轰波流场中的物理量分布,确定爆轰参数,数值结果与文献符合较好.数值模拟复杂通道中的炸药粉尘爆轰,预测了爆轰波的发展和传播过程以及爆轰波后的流场演化.数值结果表明CE/SE方法能成功模拟气体-固体两相爆轰,为粉尘爆轰的研究提供了新的数值预测手段. 展开更多
关键词 ce/se 两相爆轰 炸药粉尘 数值模拟
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二维CE/SE方法在内弹道湍流两相流动中的应用 被引量:4
8
作者 白桥栋 翁春生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期682-687,共6页
本文根据CE/SE方法思想,构造湍流二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维湍流两相流动进行数值计算。计算结果表明:对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向与轴向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药... 本文根据CE/SE方法思想,构造湍流二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维湍流两相流动进行数值计算。计算结果表明:对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向与轴向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内径向压力逐渐趋于一致;在靠近点火管附近,传火孔喷射的高速燃气和固体火药颗粒相互影响,气相形成不同程度的旋涡,能提高火药颗粒点火的均匀程度;采用湍流两相流模型的数值计算结果反映实际规律,能更加细致真实地反映壁面附近物理量的变化。 展开更多
关键词 流体力学 ce/se方法 湍流两相流 内弹道 数值计算
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基于非结构网格CE/SE算法圆柱绕流气动声场模拟 被引量:5
9
作者 刘敏 吴克启 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期227-229,共3页
本文采用时空守恒(CE/SE)格式求解Navier-Stoks方程与Euler方程,数值模拟了绕圆柱流动引发的气动噪声源及传播问题。对近声场与远声场采用了不同的控制方程和边界条件,分别得到了流场与声场解。将其与采用大涡模拟和FW-H方程得到的结果... 本文采用时空守恒(CE/SE)格式求解Navier-Stoks方程与Euler方程,数值模拟了绕圆柱流动引发的气动噪声源及传播问题。对近声场与远声场采用了不同的控制方程和边界条件,分别得到了流场与声场解。将其与采用大涡模拟和FW-H方程得到的结果进行了对比,表明本文的数值方法能够很好地反映流场与声场的形态,能较好地模拟声场指向性及流场中的拟声现象,相比LES/FW-H方法能更精确地反映流场与声场的相互关系。 展开更多
关键词 ce/se算法 方柱绕流 气动声学直接数值模拟
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一维CE/SE方法在气液两相爆轰计算中的应用 被引量:6
10
作者 马丹花 翁春生 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2008年第3期25-29,共5页
应用CE/SE方法对气液两相爆轰进行数值求解,研究了爆轰波在管内的传播过程.对刚性源相,采用四阶龙格库塔法对其求解.分析了液滴半径大小对爆轰波峰值压力的影响,液滴半径增大,爆轰压力减小,形成稳定爆轰波的距离增加;且液滴半径过大不... 应用CE/SE方法对气液两相爆轰进行数值求解,研究了爆轰波在管内的传播过程.对刚性源相,采用四阶龙格库塔法对其求解.分析了液滴半径大小对爆轰波峰值压力的影响,液滴半径增大,爆轰压力减小,形成稳定爆轰波的距离增加;且液滴半径过大不能形成稳定的爆轰波. 展开更多
关键词 脉冲爆轰发动机 ce/se方法 两相爆轰 数值计算
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CE/SE方法在障碍物对爆炸冲击波干扰流场计算中的应用 被引量:2
11
作者 李昕 翁春生 白桥栋 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2007年第4期33-39,共7页
应用高精度的CE/SE方法对厂房中爆炸冲击波扫过障碍物挡墙形成的流场进行了二维数值模拟,具体分析了障碍物、厂房内壁与冲击波相互作用的规律,得到了能够反映障碍物作用前后波系结构变化的压力等值线图.数值结果显示了冲击波遇障碍物发... 应用高精度的CE/SE方法对厂房中爆炸冲击波扫过障碍物挡墙形成的流场进行了二维数值模拟,具体分析了障碍物、厂房内壁与冲击波相互作用的规律,得到了能够反映障碍物作用前后波系结构变化的压力等值线图.数值结果显示了冲击波遇障碍物发生反射、绕流等现象,形成复杂波系;通过与无障碍物存在的爆炸流场对比,分析了相对于爆点不同位置的障碍物对爆炸流场的影响;最后改变爆点个数,对爆炸流场的变化做了进一步分析.数值模拟结果符合相关物理规律. 展开更多
关键词 ce/se方法 爆炸冲击波 厂房 障碍物 数值模拟
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基于CE/SE方法的铝粉尘爆轰一维两相数值计算 被引量:4
12
作者 韦伟 翁春生 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2012年第2期53-56,共4页
建立了铝粉—空气两相爆轰的一维模型,采用CE/SE方法对铝粉燃烧转爆轰过程进行数值模拟.分析了铝粉尘爆轰管内流场,研究了不同位置处铝粉颗粒半径随时间的变化规律.讨论了点火能量对铝粉燃烧转爆轰过程的影响.结果表明:点火能量越低,形... 建立了铝粉—空气两相爆轰的一维模型,采用CE/SE方法对铝粉燃烧转爆轰过程进行数值模拟.分析了铝粉尘爆轰管内流场,研究了不同位置处铝粉颗粒半径随时间的变化规律.讨论了点火能量对铝粉燃烧转爆轰过程的影响.结果表明:点火能量越低,形成稳定爆轰距离越长.本文的数值计算结果对铝粉尘爆轰研究具有重要的理论指导意义. 展开更多
关键词 铝粉尘 爆轰 ce/se方法 数值计算
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CE/SE方法在非定常爆轰计算中的应用 被引量:16
13
作者 翁春生 Tay P Gore 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期301-310,共10页
建立了非定常爆轰波的理论模型。根据CE/SE方法的基本思想,推导出适合于求解二维N S方程的长方形网格的CE/SE方法。对于包含刚性反应源项的守恒方程组,将其分为两部分,其中刚性反应源项单独求解。本文以爆轰管内装填C3H8/O2预混气体为例... 建立了非定常爆轰波的理论模型。根据CE/SE方法的基本思想,推导出适合于求解二维N S方程的长方形网格的CE/SE方法。对于包含刚性反应源项的守恒方程组,将其分为两部分,其中刚性反应源项单独求解。本文以爆轰管内装填C3H8/O2预混气体为例,数值模拟管内爆轰波的传播过程以及爆轰波脱离爆轰管后流场的图谱。计算结果显示,爆轰波在管内传播时,其波系极其复杂。当爆轰波离开出口后,迅速熄灭为非反应的激波。管外不仅有激波、膨胀波的传播,而且还存在激波与涡的相互作用。数值实践表明,该CE/SE方法可以有效捕获爆轰波与激波等强间断。 展开更多
关键词 非定常爆轰波 ce/se方法 计算 传播过程 数值模拟
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CE/SE方法在点火管一维两相流数值计算中的应用 被引量:2
14
作者 白桥栋 翁春生 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2005年第3期1-6,共6页
介绍了 CE/SE 方法。该方法不同于以往的一些计算格式,在计算中它把时间和空间同等对待,具有格式构造简单、计算方便和对激波间断分辨率高等优点。运用适合点火管一维两相流控制方程的 CE/SE方法来计算点火管内的一维两相流流动,源项采... 介绍了 CE/SE 方法。该方法不同于以往的一些计算格式,在计算中它把时间和空间同等对待,具有格式构造简单、计算方便和对激波间断分辨率高等优点。运用适合点火管一维两相流控制方程的 CE/SE方法来计算点火管内的一维两相流流动,源项采用四阶 Runge-Kutta 方法进行处理。数值计算的结果与实验数据的比较表明,CE/SE 方法能对两相流进行有效的数值模拟。 展开更多
关键词 计算数学 ce/se方法 两相流 点火管 内弹道 数值模拟
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二维粘性CE/SE方法在两相流内弹道计算中的应用 被引量:2
15
作者 白桥栋 翁春生 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2009年第1期13-17,共5页
根据CE/SE方法思想,构造粘性二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维粘性两相流动点火过程进行数值计算。计算结果反映实际规律并和试验结果符合,结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向上存在较... 根据CE/SE方法思想,构造粘性二维两相流动的CE/SE数值计算的格式。采用此格式对膛内二维粘性两相流动点火过程进行数值计算。计算结果反映实际规律并和试验结果符合,结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内压力逐渐趋于一致。同样也表明CE/SE方法能够完全模拟瞬态二维两相流动的情况。 展开更多
关键词 流体力学 ce/se方法 两相流 内弹道 数值计算
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CE/SE方法在内弹道瞬态两相流中的应用 被引量:2
16
作者 白桥栋 翁春生 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2008年第2期21-25,共5页
根据CE/SE方法思想,构造在变换坐标系下内弹道两相流动数值计算的格式.采用此格式研究了膛内瞬态二维两相流动点火过程.数值计算结果反映实际规律并和试验结果符合.结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向和轴向上存... 根据CE/SE方法思想,构造在变换坐标系下内弹道两相流动数值计算的格式.采用此格式研究了膛内瞬态二维两相流动点火过程.数值计算结果反映实际规律并和试验结果符合.结果表明,对中心点火方式,在点传火过程初期,膛内压力在径向和轴向上存在较大的压力梯度,当火药全部着火后,药室内压力在径向上逐渐趋于一致.这表明CE/SE方法能够完全模拟瞬态二维两相流动的情况. 展开更多
关键词 ce/se方法 瞬态二维两相流 内弹道 数值计算
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基于带源项非结构网格CE/SE方法的PDRE爆轰排气流场中尾喷管特性研究 被引量:2
17
作者 王研艳 翁春生 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期90-96,共7页
为了研究非定常两相脉冲爆轰发动机爆轰和排气流场中尾喷管的特性,推导了带源项非结构三角形网格求解元守恒元数值方法(CE/SE方法)的计算格式,应用该方法数值研究了满填充工况下带不同结构尾喷管火箭式脉冲爆轰发动机的内外流场和爆轰... 为了研究非定常两相脉冲爆轰发动机爆轰和排气流场中尾喷管的特性,推导了带源项非结构三角形网格求解元守恒元数值方法(CE/SE方法)的计算格式,应用该方法数值研究了满填充工况下带不同结构尾喷管火箭式脉冲爆轰发动机的内外流场和爆轰推进性能。研究表明:该非结构网格CE/SE方法可有效捕捉变截面管中强间断和复杂波系结构。各类喷管中,含收敛段喷管排气时间增长,气流在收敛段喉部发生壅塞;含扩张段喷管内出现斜激波过膨胀现象。当环境压力为0.1 MPa、填充率为1时,单次爆轰模式下带不同类型喷管的汽油/空气两相脉冲爆轰发动机的推进性能:除40°角扩张喷管外,其他各类喷管在爆轰和排气进程中均能提高发动机的冲量。 展开更多
关键词 脉冲爆轰发动机 尾喷管 爆轰排气流场 塞式收敛扩张喷管 非结构网格ce/se方法
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CE/SE方法在多孔射流场计算中的应用 被引量:1
18
作者 王杰 颜飞雪 +1 位作者 王植杰 郭建增 《舰船科学技术》 2010年第6期44-47,共4页
为了研究多孔射流场的变化特点,建立半约束多孔射流的数学物理模型,应用二维粘性CE/SE方法对其流场进行了数值计算。马赫数等于1的氮气流从8个小孔射出形成复杂的射流场,不考虑湍流等耗散作用。计算结果表明,CE/SE方法能有效地捕捉到多... 为了研究多孔射流场的变化特点,建立半约束多孔射流的数学物理模型,应用二维粘性CE/SE方法对其流场进行了数值计算。马赫数等于1的氮气流从8个小孔射出形成复杂的射流场,不考虑湍流等耗散作用。计算结果表明,CE/SE方法能有效地捕捉到多孔射流场中存在的旋涡;多孔射流场变化复杂,相邻两股射流之间存在相互吸附效应。计算结果在CE/SE方法的研究及存在多孔射流的工程应用上具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 ce/se方法 多孔射流 粘性流 数值计算
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用CE/SE法对弯曲与分叉河道的溃坝洪水波的数值研究
19
作者 文岑 张永祥 +1 位作者 陈景秋 曾忠 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期435-441,共7页
对作者的二维溃坝洪水波的数学模型进一步推广,得到了一般形式的基于任意四边形网格的时空守恒元和解元方法(简称CE/SE法)的新的格式。CE/SE法从守恒积分型浅水方程出发,设立守恒元和解元,严格保证其物理意义上的守恒律,并且构造思想简... 对作者的二维溃坝洪水波的数学模型进一步推广,得到了一般形式的基于任意四边形网格的时空守恒元和解元方法(简称CE/SE法)的新的格式。CE/SE法从守恒积分型浅水方程出发,设立守恒元和解元,严格保证其物理意义上的守恒律,并且构造思想简单,格式通用性好。首先采用CE/SE法计算等宽矩形河道的溃坝洪水波,并与Stoker解析解进行比较,在此基础上,数值模拟了180度强弯曲河道、45度三支分叉河道的二维溃坝洪水波的演进过程,揭示了溃坝洪水波在弯曲河道中内外两岸速度与水位的变化,在分叉河道中自动进行流量与动量的再分配,在分叉点处形成旋涡,水位变化剧烈等复杂的运动特征,算例结果表明基于任意四边形网格的CE/SE法精度高,稳定性好,该格式对各种不规则几何区域内的溃坝问题具有较强的适应性,对溃坝洪水波的间断具有较高的分辨率。 展开更多
关键词 溃坝洪水波 时空守恒元和解元方法(ce/se法) 浅水方程 弯曲河道 分叉河道
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应用二维黏性CE/SE方法模拟挡波墙对爆炸流场的影响
20
作者 李昕 翁春生 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期1-5,共5页
应用高精度的二维黏性CE/SE方法模拟爆点周围有挡波墙的爆炸流场,分析了挡波墙与冲击波相互作用的规律,得到了能够反映波系结构变化的压力等值线图。数值计算结果显示了冲击波遇挡波墙发生反射、绕流等现象;通过与无挡波墙时的爆炸流场... 应用高精度的二维黏性CE/SE方法模拟爆点周围有挡波墙的爆炸流场,分析了挡波墙与冲击波相互作用的规律,得到了能够反映波系结构变化的压力等值线图。数值计算结果显示了冲击波遇挡波墙发生反射、绕流等现象;通过与无挡波墙时的爆炸流场对比,分析了挡波墙的削波作用;同时考察了挡波墙的高度、厚度对远场压力的影响。数值计算结果对于爆炸流场的防护具有理论指导意义。 展开更多
关键词 爆炸力学 爆炸流场 二维黏性 ce/se方法 挡波墙 数值模拟
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