题目：激波聚焦诱导爆震燃烧的方案数值研究

      燃烧在动力推进系统中占据十分重要的地位。自然界里有两种燃烧波：一种缓燃波，另一种爆震波。爆震是一种前导激波和化学反应耦合传播具有强间断面的现象。爆震燃烧过程接近等容燃烧，有更高的热循环效率，驱动人们发展以爆震为基础的动力模型。爆震波的快速起爆一直是一个关键的技术。爆震波可以通过由缓燃向爆震转变（Deflagration to Detonation Transition，简称DDT）产生或直接起爆的方式产生。激波聚焦是利用几何构型使激波的气体进入逐渐缩小的区域，并在区域内不断进行压缩，最终能够在聚焦点附近产生高温高压区。这个区域可以通过增加射流马赫数获得很 高的能量密度，因此理论上可以作为高能点火区实现爆震波的直接起爆。

     本文在根据一种新概念的脉冲爆震发动机模型（文中称为环形激波聚焦爆震室）的基础上，通过数值计算，较为系统深入地分析了激波聚焦诱导爆震燃烧的机理和影响因素。第一部分采用详细化学反应机理，首先对FLUENT软件对爆震燃烧过程模拟可行性进行了验证，并初步分析和探讨了三波点的结构和三波点运动向爆震波发展的过程。第二部分，首先对环形聚焦爆震室在无燃烧化学反应时的工作状态进行数值模拟，考虑到工作中各种状态因素的影响，对不同的的工作情况进行了一系列的数值模拟，总结分析爆震室的物理结构和各种不同的初、边界条件对聚焦过程的影响情况。在此基础上，加入燃烧反应，探讨了不同初始温度和初始压力对碳氢燃料震参数的影响，并初步分析爆震参数与含碳比之间的关系。第三部分主要研究了障碍物对起爆和爆震传播的影响，分析其在在缩短DDT方面的优势，并通过对物理模型的不断尝试和障碍物的作用，并成功的诱爆了很难起爆的煤油气体。

     通过本文的研究工作，对三波点向爆震波的转化过程，以及爆震波的结构有了初步的认识。相对系统的总结了物理模型、初边界条件以及燃料对爆震燃烧的爆震参数的影响。证明了带有障碍物的爆震管在缩短DDT以及诱导较难起爆燃料等方面的有独特的优势。