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1 激光支持爆轰波基本理论1

1.1 激光支持爆轰波形成和传播机制2

1.2 激光支持爆轰波C-J理论4

1.2.1 冲击波基本关系式4

1.2.2 激光支持爆轰波的C-J爆轰理论6

1.2.3 激光支持爆轰波C-J参数的近似计算13

1.3 小结16

参考文献16

2 激光支持爆轰波实验研究18

2.1 激光支持爆轰波实验研究情况19

2.2 激光支持爆轰波发光图像24

2.2.1 激光支持爆轰波发光图像观测实验25

2.2.2 激光支持爆轰波的发光图像26

2.2.3 激光支持爆轰波参数分析29

2.3 激光支持爆轰波流场观测33

2.3.1 激光支持爆轰波纹影摄影实验装置34

2.3.2 激光支持爆轰波流场图像36

2.4 激光支持爆轰波温度测量43

2.4.1 激光支持爆轰波温度的理论分析43

2.4.2 辐射测温法原理45

2.4.3 辐射测温实验装置47

2.4.4 激光支持爆轰波温度48

2.5 小结52

参考文献53

3 激光支持爆轰波数值模拟计算56

3.1 激光支持爆轰波数值模拟研究情况56

3.2 激光支持爆轰波物理模型60

3.3 计算方法61

3.3.1 流体力学基本方程61

3.3.2 激光光路传输和辐射输运方程62

3.3.3 等离子体状态方程63

3.3.4 气体吸收激光能量和辐射能量的计算64

3.3.5 计算模型68

3.4 数值模拟计算的激光支持爆轰波69

3.4.1 激光支持爆轰波流场参数69

3.4.2 激光支持爆轰波流场数值模拟与实验结果比较79

3.4.3 激光支持爆轰波模拟计算与解析计算结果比较83

3.5 激光能量对激光支持爆轰波的影响85

3.5.1 不同能量下爆轰波流场演化86

3.5.2 激光能量对波阵面参数的影响91

3.6 激光焦距对激光支持爆轰波的影响95

3.7 不同激光脉冲波形下的激光支持爆轰波102

3.7.1 方波激光脉冲下的爆轰波102

3.7.2 激光脉冲持续时间对激光支持爆轰波的影响109

3.7.3 激光脉冲波形对激光支持爆轰波特性影响114

3.8 小结121

参考文献122

4 激光支持爆轰波推进光船理论研究125

4.1 激光支持爆轰波点爆炸模型126

4.1.1 点爆炸物理模型126

4.1.2 冲击波波阵面及波后流场参数127

4.2 激光支持爆轰波作用平板解析计算130

4.3 激光支持爆轰波作用抛物形光船解析计算140

4.3.1 抛物形光船推力、冲量和冲量耦合系数计算140

4.3.2 激光能量对光船推进性能的影响143

4.3.3 抛物形光船构形对推进性能影响147

4.3.4 环境气体条件对光船推进性能影响151

4.4 小结153

参考文献153

5 激光支持爆轰波推进数值模拟155

5.1 激光支持爆轰波推进物理模型156

5.2 计算方法157

5.2.1 ALE算法157

5.2.2 计算模型160

5.2.3 材料模型及状态方程162

5.3 激光支持爆轰波推动平板计算分析163

5.3.1 冲击波在空气中的传播163

5.3.2 爆轰波流场及其对平板的作用164

5.3.3 能量对冲量耦合系数的影响169

5.3.4 平板尺寸对冲量耦合系数的影响172

5.4 激光支持爆轰波推动抛物形光船计算分析173

5.4.1 爆轰波流场及其对光船的作用174

5.4.2 光船推进性能影响因素分析179

5.5 小结189

参考文献189

6 多脉冲激光支持爆轰波推进光船研究191

6.1 多脉冲激光支持爆轰波推进光船实验192

6.1.1 实验装置192

6.1.2 实验结果分析193

6.2 多脉冲激光推进光船数值模拟202

6.2.1 物理模型和计算方法202

6.2.2 多脉冲激光支持爆轰波推进光船数值模拟结果204

6.3 小结211

参考文献211