气相爆轰波传播过程中的典型问题研究

气相爆轰波的传播过 程涉及爆轰波自身的热力 学和化学特性，以及与边 界的相互作用问题，是气 相爆轰物理研究领域重点 关注的研究方向，具有重 要的实际应用价值。本书 主要涉及气相爆轰波的基 础理论和模型、数值模拟 方法和实验技术，以及利 用这些理论和方法对气相 爆轰波传播过程中的典型 问题进行研究。本书重点 讨论与气相爆轰波传播有 关的激波动力学、化学反 应动力学、爆轰不稳定性 和特征尺度效应等关键问 题。 本书的主要内容是作 者近年来在北京理工大学 从事气相爆轰物理研究工 作的阶段性总结，反映了 近年来在气相爆轰波传播 问题基础研究领域取得的 一些进展。本书的研究工 作，在工业安全、武器设 计和航空航天工程等领域 具有重要的理论意义和潜 在的应用价值。本书内容 论述完整，物理概念清晰 ，可作为爆炸力学和安全 工程等专业科研人员的参 考书，也可作为相关专业 本科生和研究生的教材。

第1章 绪论 1.1 爆轰波的结构 1.2 爆轰波的不稳定性 1.3 爆轰波的传播机理 1.4 爆轰波的空间尺度 1.4.1 反应区宽度 1.4.2 胞格尺寸 1.4.3 流体动力厚度 1.5 爆轰波与边界的相互作用 1.5.1 气相爆轰波的楔面马赫反射 1.5.2 气相爆轰波的曲面反射 1.5.3 气相爆轰波的衍射 1.5.4 气相爆轰波反射和衍射的相互作用 1.6 章节安排 第2章 控制方程和基本理论模型 2.1 多组分气体热力学 2.2 多组分反应流控制方程组 2.2.1 笛卡儿坐标系下的形式 2.2.2 曲线坐标系下的形式 2.2.3 物理边界的分类 2.2.4 控制方程的无量纲化 2.3 化学反应动力学 2.3.1 基元反应机理 2.3.2 CHEMKIN程序包 2.3.3 TRANSPORT程序包 2.3.4 简化反应模型 2.4 平面ZND稳态结构 2.5 爆轰波楔面反射模型 2.6 本章总结 第3章 爆轰数值计算方法和技术 3.1 有限差分格式 3.1.1 双曲型方程定解问题的离散 3.1.2 相容性、收敛性和稳定性 3.1.3 修正方程、耗散和色散 3.1.4 双曲型方程的弱解和熵条件 3.1.5 双曲型方程的经典差分格式 3.1.6 高精度的ENO格式和WENO格式 3.2 时间离散格式 3.2.1 常微分方程求解器 3.2.2 刚性常微分方程求解器 3.2.3 时间算子分裂算法 3.2.4 Runge-Kutta隐式类算法 3.3 边界处理方法 3.4 MPI并行计算方法 3.4.1 并行机内存共享方式 3.4.2 MPI并行计算基础函数 3.4.3 并行程序设计关键问题 3.4.4 动态并行计算技术 3.4.5 并行程序基本结构 3.4.6 二维并行爆轰程序