Page 33 - 《爆炸与冲击》2025年第9期
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10.0−30.0 m θ
第 45 卷 郭 丁，等： 基于大型激波管氢氧爆轰驱动方式产生冲击波波形调控的数值模拟 第 9 期
Air domain grid: 0.05 m×0.05 m
Driving tube grid:
0.001 m×0.001 m
Driving tube boundary layer grid
Laval nozzle grid
(b) Mesh grids corresponding to Fig.2(a)
图 2 构建的二维大型激波管模型及其网格划分
Fig. 2 Construction of a two-dimensional large-scale shock tube model and its mesh partitioning
其余部分网格尺寸为 50 mm×50 mm，划分网格边界层，初始层高为网格尺寸的 10%，增长率为 1.1，网格
总量约 110 万，网格划分具体如图 2(b) 所示。
高压气体产物从驱动管喷出后压缩介质气体形成稳定冲击波，这一过程称为激波整形，发生在大型
激波管激波整形段，如图 3 所示。根据图 3 中的计算结果，激波在 55 m 后整形为平面波，因此设置激波
整形段长 60 m。稳定激波可在激波管内部对待测目标进行冲击加载，也可经变截面出口对处于开阔空
间的目标进行冲击加载。
Pressure/MPa
0.9
0.7
0.5
0.3
0.1
0 10 20 30 40 50 60
Distance/m
图 3 激波整形过程
Fig. 3 Shock wave shaping process
1.2 模拟工况
在驱动管中填充特定组分、压力、温度的驱动气体，并在喷管喉管处设置膜片，膜片右侧激波整形
段和外场开阔空间均为空气域，初始压力为 0.1 MPa，初始温度为 300 K，由体积分数为 21% 的氧气（O ）
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