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等离子体作用下内弹道过程的数值模拟

王英霞  
【摘要】: 在工程技术领域内,随着计算机技术的发展,有限元法等数值计算的精度和效率都大大提高了,从而得到了充分的应用。但是,在应用过程中,遇到了固有的缺陷:计算成本高、应力精度低、自适应分析困难,在计算过程中网格会产生很大的畸变,使得计算失效,为了解决这些问题,就必须对网格进行重构,生成新的网格信息,对计算精度和速度都产生了很大的影响。近年来兴起一种新一代计算方法一无网格法,这种方法在许多应用中被认为优于传统的基于网格的有限差分法和有限元法。 无网格法是在建立整个问题域的系统代数方程时,不需利用预定义的网格信息进行域离散的方法,它利用一组散布在问题域边界上的节点表示该问题域和其边界。这组散布的节点被称为场节点,它们并不构成网格,即不需要任何事先定义的节点连接信息用于构造场变量未知函数的插值或是近似表达式。无网格法作为一种新型的数值计算方法刚刚起步,其理论和方法都有待完善。 本文对固体化学工质电热化学炮的内弹道进行研究,等离子体点火过程和等离子体燃烧增强过程进行了理论的分析,由于目前对等离子体与发射药相互作用的物理化学过程的细节还没有一个完整确切的认识,只能进行一定假设来满足内弹道研究的需要。在本文建立了膛内的一维准两相流模型,也就是均相流模型,采用了无网格数值方法对内弹道进行模拟,编制Frotran程序,并用Tecplot相关软件处理数据,进行绘图。


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