Хмель Т.А.
Распространение детонации по двухслойной газовзвеси с разрывом концентрации
В рамках уравнений механики сплошной среды численно исследуются процессы распространения детонации в плоских каналах в двухслойных системах. Рассматриваются газовзвеси алюминия, формирующие слои различных концентраций или различных размеров частиц. Физико-математическая модель детонации в неоднородных взвесях частиц алюминия построена с использованием известных данных о зависимости скорости детонации от концентрации частиц, зависимости скорости горения микродисперсных и нанодисперсных частиц от их размера, температуры и давления окружающего газа. Модель позволяет в рамках единого алгоритма рассчитывать детонационные течения в газовзвеси при различном распределении по пространству концентраций и размеров частиц. Численный алгоритм основан на применении схемы TVD Хартена и Джентри-Мартина-Дэйли для частиц. Постановка задачи отвечает задаче инициирования, формирования и развития двумерных течений ячеистой детонации. Результаты расчетов показывают, что формирующиеся ячеистые структуры нерегулярны, так как отражение поперечных волн происходит не только от стенок канала, но и от линии раздела концентраций. В системах с различным размером частиц возможны ситуации инициирования детонации в слое более крупных частиц за счет поперечной волны ячеистой детонации из слоя мелких частиц. В системах с разрывом концентраций средняя скорость распространения имеет промежуточное значение между значениями, свойственными концентрациям каждого из слоев. Форма лидирующего фронта характеризуется существенным наклоном. При определенных условиях распространение детонации имеет место когда в одном из слоев детонация находится вне концентрационных пределов и не реализуется без поддержки второго слоя.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 20-08-00295).
To reports list