Transverse and Diagonal Mode Structures of Three-dimensional Detonation Wave

3차원 데토네이션 파의 수평 및 대각선 모드 파면 구조

Three dimensional structures of detonation wave propagating through a square-shaped duct were investigated using computational method and parallel processing. Inviscid fluid dynamics equations coupled with $variable-{\gamma}$ formulation and simplified one-step Arrhenius chemical reaction model were analysed by MUSCL-type TVD scheme and four stage Runge-Kutta time integration. The unsteady computational results in three dimension show the detailed mechanism of transverse mode and diagonal mode of detonation wave instabilities resulting same cell length but different cell width in smoked-foil record.

전산 해석과 병렬처리를 이용하여 정사각 관 내부를 전파하는 데토네이션파의 삼차원 구조를 살펴보았다. 가변 비열비 공식과 간략화 된 일단계 Arrhenius 반응 모델과 연계된 비점성 유체 방정식을 MUSCL 기반 TVD 해법과 4단계 Runge-Kutta 적분 방법을 이용하여 해석하였다. 삼차원에서의 비정상 해석 결과로부터 그을음 막 기록(smoked-foil record)에서 같은 길이와 다른 폭을 가지는 수평 및 대각 방향 불안정에 의한 상세한 파면 구조를 파악할 수 있었다.