Конференции ИВТ СО РАН

VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

27 - 29 ноября 2007 года, Новосибирск

Тезисы докладов

Математическое моделироваие

Моделирование инициирования детонации в проходящих и отраженных ударных волнах

Бедарев И.А.

Институт теоретической и прикладной механики СО РАН (Новосибирск)

В работе проведены исследования инициирования детонации водород-кислородных смесей в одномерном канале технического устройства в проходящих и отраженных ударных волнах. Изучение процесса детонации водород-кислородных смесей проводилось на основе математического моделирования в механике гомогенной среды. Для описания химических превращений использовались различные детальные кинетические схемы.

В задаче инициирования детонации в проходящих ударных волнах в начальный момент времени моделировались условия распада произвольного разрыва. Детонационная волна формировалась на расстоянии 150 мм от первоначального положения разрыва и в дальнейшем распространялась с постоянной скоростью Чепмена-Жуге.

При инициировании детонации в отраженных волнах в начальный момент времени вблизи стенки задавалась ударная волна, в которой не происходило воспламенение горючей смеси. После отражения ударной волны в непосредственной близости от стенки происходит воспламенение смеси и формирование стационарной детонационной волны, которая распространяется навстречу сверхзвуковому потоку. Как и в предыдущем случае, детонационная волна распространяется со скоростью, близкой к скорости Чепмена-Жуге, превышение составляло всего лишь 1.5 %. Также развивались численные алгоритмы для математического моделирования химических превращений газовых смесей в детонационных волнах. Так как при детонации горючих газов в области течения присутствуют зоны с большими и малыми градиентами параметров (плотности, температуры, концентрации компонентов и т.д.), для расчета детонационных течений представляется актуальным использование метода адаптивных сеток.

Кроме того, использование для описания химических превращений детальных кинетических механизмов требует использования расчетной сетки с шагом порядка одного микрометра, что приводит к существенному увеличению времени расчета. Для решения этой проблемы численная схема расчета одномерной детонации была дополнена механизмом адаптации расчетной сетки в зависимости от градиента решения. В областях быстро меняющегося решения шаг расчетной сетки был на несколько порядков меньше, чем в областях с малым изменением параметров. Использование этого алгоритма позволило существенно сократить время расчета одного решения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (Грант No. 06-01-00299-а) и Гранта Президента РФ (Грант No. МК-2539.2007)

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]