气液两相爆轰计算:CE/SE方法与液滴半径影响分析

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"一维CE/SE方法在气液两相爆轰计算中的应用 (2008年)" 本文是工程技术领域的学术论文,作者是马丹花和翁春生,发表于2008年9月的《南京师范大学学报(工程技术版)》第8卷第3期。该研究探讨了在气液两相环境下爆轰现象的数值模拟,特别是通过一维连续能量/守恒元素(CE/SE)方法来理解和分析爆轰波在管道内的传播行为。 CE/SE方法是一种数值计算技术,常用于解决多物理场问题,特别是在处理化学反应、流体动力学以及热力学平衡等复杂情况时。在这项研究中,该方法被用来模拟气相和液相混合物中的爆轰现象,这是爆炸力学和脉冲爆轰发动机设计中的关键问题。脉冲爆轰发动机利用爆轰波的高能特性来推进,因此深入理解气液两相爆轰的动态过程对于优化发动机性能至关重要。 研究中,作者采用了四阶龙格-库塔法(Runge-Kutta method)来处理刚性源相,这是一种常用的数值积分方法,能有效地近似解决微分方程组。通过对不同液滴半径的模拟,他们发现液滴半径对爆轰波的峰值压力有显著影响。当液滴半径增大时,爆轰压力会降低,同时形成稳定爆轰波所需的长度也会增加。这表明液滴尺寸的控制对于维持爆轰的稳定性是非常关键的。然而,如果液滴半径过大,可能无法形成稳定的爆轰波,这为实际应用中如何调控爆轰条件提供了理论依据。 此外,这项研究还具有一定的实验指导意义。它提醒工程师和科学家在设计脉冲爆轰发动机或其他涉及气液两相爆轰的设备时,需要考虑液滴尺寸这一重要因素,以确保系统的安全性和效率。论文的文献分类号为TJOll+•1,文献标识码为A,文章编号为1672-1292(2008)03-0025-05,表明其在工程技术领域具有较高的学术价值。 这篇论文通过一维CE/SE方法揭示了气液两相爆轰过程中液滴尺寸对爆轰性能的影响,为相关领域的研究和工程实践提供了宝贵的理论支持和参考。