气相爆轰波的起爆机制、解耦规律和不稳定性是爆轰物理研究中相互作用又各具特色的基础性课题，本文从下面三个方面展开探索性研究：①在爆轰实验中，通常在管道中设置一定的障碍物(如金属螺线)来缩短爆燃转爆轰的距离，这种情况下爆轰波的起爆机制和发展过程值得探讨；②在脉冲爆轰发动机中(及其它爆轰应用场合，如煤矿隔爆)，可燃气体通常不能与氧化剂进行充分的混合，流场中出现一些非反应的惰性气体区域，当爆轰波穿越或者平掠过这些惰性气体区域时，可能发生爆轰波的退化或者解耦现象。那么爆轰波与惰性气体气团相互作用的基本规律对于研究爆轰波的二次起爆机制非常重要。同时，这一问题对于脉冲爆轰发动机性能研究和矿井隔爆也有重要的借鉴和指导意义；③爆轰波是一个非定常、非线性、多尺度的物理现象，包含着多种因素的复杂相互作用，如激波、化学反应、湍流等，与其他物理现象相比，显示出自身特殊的不稳定性。这些不稳定现象的本质和机理是控制爆轰波形成、发展、传播和退化的关键基础问题，具有重要的学术意义。　　 本文针对上述问题，主要使用理论分析和数值模拟方法，进行了如下研究：　　 (1)障碍物诱导气相爆轰的数值研究表明：a)在多障碍物通道中，即使初始入射激波在首块障碍物表面的反射和绕射不足以导致可燃气体的直接起爆，在远离前导激波波后的壁面凹槽里，热点诱导的局部爆炸波可以导致可燃气体被起爆；b)流场局部区域气体热力学状态的提升以及活性基元的积累是热点形成和局部爆炸波产生的主要原因；c)气体起爆位置与障碍物的距离有关，如增加障碍物的间距可导致点火位置的延迟。　　 (2)爆轰波通过惰性气体界面导致爆轰波退化和解耦的分析结果发现：a)当爆轰波穿越惰性气体气团时，其退化激波参数受三种主要机制的影响：化学反应热释放过程中止、前导激波与界面的相互作用、稀疏波导致的透射激波衰减；b)当爆轰波穿越惰性气团时，化学反应热释放过程的中止是透射激波参数下降的主要原因，前导激波与界面的相互作用对透射激波参数影响不大，稀疏波导致的激波衰减与激波传播距离有关；c)当爆轰波平掠过惰性气体界面时，在特定情况下可能发生爆轰波的解耦现象，此时中心稀疏波的形成是爆轰波发生解耦的主要原因。　　 (3)通过对散心柱面爆轰胞格结构演化现象的数值研究，观察到如下现象：a)在散心柱面爆轰波传播过程中，波面上新三波结构的产生是导致柱面爆轰波发生胞格分裂的主要原因。新三波结构的产生是爆轰波波面曲率变化及波后流场的强烈扰动所致，它们产生于两个相背运动的三波结构之间，且同时产生两个相背运动的三波结构。b)柱面爆轰波的胞格分裂过程是分阶段进行的，每一阶段包含胞格分裂、胞格自调整、胞格稳定过程。c)散心柱面爆轰波的胞格分裂演化现象反映了柱面爆轰波自身的不稳定特性，与粘性及湍流无关。　　 此外，本报告还开展了基于振荡化学反应模型的爆轰波不稳定机制初步理论分析、矩形喷口欠膨胀超声速射流实验研究以及二维超声速燃烧湍流流场数值模拟，为进一步开展化学反应流动不稳定性，流动不稳定性和湍流效应对爆轰波不稳定性的影响及其相互作用打下基础。