《爆轰波的稳定性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《爆轰波的稳定性研究（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国科学技术大学硕士学位论文爆轰波的稳定性研究姓名：年伟民申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：周凯元2003.5.1摘要本文研究了声学吸收壁对气体爆轰波传播特性的影响，包括爆轰波在声学吸收段内的衰减和声学吸收段下游的再恢复两个部分。实验结果显示，当实验气体的初始压力小于某一临界初压时，稳定的气体爆轰波在声学吸收段内发生了衰减，表现为速度大幅度降低和丧失三波结构：并且在退出声学吸收段后又发生了爆轰波的再恢复现象，再恢复过程中产生了超驱爆轰，其强度大于同等实验条件下的稳定爆轰。首先研究了爆轰波在声学吸收段内的衰减现象。通过胞格结构的研究，本文阐述了衰减机理，对衰减过程的细节作了分析，包括爆轰
2、波结构变化的过程和横波与声学吸收壁作用的过程。本文证实了声学吸收壁对横波的吸收作用是引发爆轰波衰减的原因，横波的消失或强度降低造成了爆轰波再加强过程的变化，最终使其失去三波结构，发生衰减，速度下降为稳定爆速的O 4 5 O 6 倍。声学吸收壁的衰减效果应该以临界初压作为的评判标准，本文研究了不同长度和厚度的声学吸收壁对临界初压的影响，探索了提高临界初压的途径。接下来研究了爆轰波在声学吸收段下游发生的再恢复过程。爆轰波再恢复过程是与火焰加速过程中的燃烧转爆轰阶段( D D T 过程) 相类似的，因此对这一过程的研究在理论上深化了人们对D D T 过程的认识。本文建立了恢复段内加速传播火焰的理论模
3、型，即将其考虑成一个前驱冲击波伴随一个爆燃波组成，并应用此模型解释了恢复段内火焰加速和超驱爆轰形成的机理。关健词：气体爆轰波，声学吸收壁，衰减，再恢复，胞格结构，超驱爆轰。A b s t r a c tT h ep a p e rp r e s e n t sa ne x p e r i m e n t a li n v e s t i g a t i o nt h a ts t u d yt h ei n f l u e n c eo ft h ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l lo nt h ep r o p a g a t i o nc h a
4、 r a c t e r i s t i c so fg a s e o u sd e t o n a t i o n s ，w h i c hi n v o l v e dt w op a r t s ，t h ea t t e n u a t i o no fd e t o n a t i o ni nt h ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l l e ds e c t i o na n dt h er e i n t e n t i o no fd e t o n a t i o nd o w n s t r e a mo ft 1 1 宅a c
5、 o u s t i ca b s o r b i n gw a l l e ds e c t i o n T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h e r ee x i s t sr e m a r k a b l ea t t e n u a t i o no fd e t o n a t i o nw h e nt h ei n i t i a lp r e s s u r eo fg a sm i x t u r ei sl e s st h a ns o m ec r i t i c a li n i t i
6、 a lp r e s s u r e n 坨p h e n o m e n ao fd e t o n a t i o na t t e n u a t i o na r ea sf o l l o w s ：t h ew a v ev e l o c i t ys u b j e c t st or e m a r k a b l ed e s c e n ta n dt h ec e l l u l a rs t r u c t u r ed i s a p p e a r s F o l l o w i n gt h ea t t e n u a t i o nt h er e - i
7、 n t e n s i o no f d e t o n a t i o nt a k ep l a c ed o w n s t r e a mo f t h ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l l e ds e c t i o n ，a n da no v e r d r i v e nd e t o n a t i o nd e v e I o p si nt h i sp e r i o d ，t h es t r e n g t ho f w h i c hi sh i g h e rt h a nt h a to f t h es t a
8、 b l ed e t o n a t i o n F i r s t l y , t h ea t t e n u a t i o no fd e t o n a t i o ni nt h ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l l e ds e c t i o ni ss t u d i e di nt h i sp a p e nA c c o r d i n gt ot h es m o k e df o i lr e c o r d s ，w ea n a l y z et h em e c h a n i s mo ft I l ed e t
9、 o n a t i o na t t e n u a t i o n , a n dt h ed e t a l Io ft h ee v a l u a t i o n I ti Sc o n f i r m e dt h a tt h ea t t e n u a t i o no ft r a n s v e r s ew a v eb ya c o u s t i ca b s o r b i n gw a l ll e a dt ot 1 1 ea t t e n u a t i o no fd e t o n a t i o nw a v e T h ed i s a p p e
10、 a r a n c eo ft r a n s v e r s ew a v eo rt h es t r e n g t hd r o pc h a n g et h er e s U e n g t h e np r o c e s sw h i c hs u s t a i n st h ep r o p a g a t i o no fad e t o n a t i o nw a v e a n df i n a l l y1 c a dt ot h e1 0 s eo ft h et r i p l es t r u c t u r ea n dt h ea t t e n u
11、a t i o no fd e t o n a t i o n w h i c hb r i n gf o r t ha na b r u p td e s c e n to fw a v ev e l o c i t yt oO 4 5 0 6 5 D c j n 坨c d t i c a li n i t i a lp r e s s u r es h o u l db et h es t a n d a r do f 也ea t t e n u a t i o ne f f e c to f 也ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l l S o t
12、h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h el e n g t h & t h i c k n e s sO fa c o u s t i ca b s o r b i n gw a l la n dc r i t i c a li n i t i a lp r e s s u r ea r es t u d i e d ，a n dt h ew a y st oi n c r e a s et h ec r i t i c a li n i t i a lp r e s s u r ea r ed i s c u s s e di nt h i s
13、p a p e r S e c o n d l y , t h er e i n t e n s i o no fd e t o n a t i o nd o w n s t r e a mo ft h ea c o u s t i ca b s o r b i n gw a l l e ds e c t i o ni Ss t u d yi nt h i sp a p e r 1 1 l er e i n t e n s i o np r o c e s so fd e t o n a t i o ni St h es a m ea sd e f l a g r a t i o nt od
14、e t o n a t i o n ( D D T ) p r o c e s si nc h a r a c t e r i s t i e s ；S O ，b ys t u d y i n gi tw eC a nd e e p e nt h ek n o w l e d g eo fD D Tp r o c e s s n ep a p e rd e v e l o p sam o d e lo ft h ea c c e l e r a t i n gf l a m ed o w n s t r e a mo ft h ea c o u s t i ca b s o r b i n g
15、w a l l e ds e c t i o n 。b a s e do nw h i c ht h em e c h a n i s mo f t h ef l a m ea c c e l e r a t i o na n d 血eo n s e to f o v e r d r i v e nd e t o n a t i o ni nt h er e i n t e n s i o ns e c t i o na r ed i s c u s s e d K e yw o r d s ：g a s e o u sd e t o n a t i o n ，a c o u s t i ca
16、 b s o r b i n gw a l l ，a t t e n u a t i o n ，r e - i n t e n t i o n ，c e l l u l a rs t r u c t u r e ，o v e r a r i v e nd e t o n a t i o n 致谢5 1 5 1 1 占本论文是在周凯元教授的悉心指导下完成的，从论文的选题、展开到最后的定稿，都倾注了他大量的心血，作者表示由衷的感谢。在三年的学习中，导师扎实深厚的理论知识，严谨求实的治学态度，精益求精的敬业精神，诲人不倦的良好风范，值得作者终生学习。授业解惑的同时，周老师对学生生活和学习的诸多方面予以无微不至的关怀和照顾，在此表示深深的谢意。、本文的顺利完成离不开力学与机械工程系老师和同学的帮助。在此感谢沈兆武教授、王肖均教授、李宗芬教授、胡秀章教授和李永池教授和在学业上的帮助。感谢课题组夏昌敬博士、王汉良硕士和叶剑飞硕士在实验中给予的支持。感谢父母的养育之恩，他们艰苦勤劳的精神，正直善良的品格，踏实敬业的为人，是作者一生的榜样。作者
