ДЕТОНАЦИЯ ГОРЮЧЕЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ УДАРНОЙ ВОЛНЫ С ЭЛЛИПСОИДАЛЬНЫМ ПУЗЫРЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе уравнений Эйлера проведено численное моделирование взаимодействия ударной волны в горючей газовой смеси с эллипсоидальной областью инертного газа повышенной плотности в двумерной плоской и осесимметричной постановках. Обнаружены четыре качественно различных режима непрямого инициирования детонации: при отражении волны от границы раздела газов, при фокусировке вторичных поперечных скачков уплотнения на оси/плоскости симметрии, при усилении сходящейся к оси симметрии поперечной волны и при вторичной фокусировке волн перед пузырем. Показано, что режим инициирования детонации существенно зависит как от интенсивности ударной волны, так и от формы пузыря. На основе серии расчетов определена зависимость пороговых чисел Маха падающей волны от формы пузыря. В плоско-параллельном течении умеренное удлинение пузыря приводит к существенному снижению порогового числа Маха. В осесимметричном течении нижнее пороговое число Маха менее чувствительно к форме пузыря, и наиболее эффективное инициирование детонации осуществляется с помощью сферического пузыря. Эффект фокусировки ударной волны позволяет достичь успешного инициирования детонации при принципиально меньшей интенсивности падающей волны по сравнению с прямым инициированием.

Об авторах

П. Ю. Георгиевский

Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета
имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: georgi@imec.msu.ru
Россия, Москва

О. Г. Сутырин

Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета
имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: sutyrin@imec.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Apazidis N., Eliasson V. Shock focusing phenomena. Springer, 2018.
  2. Georgievskiy P.Y., Levin V.A., Sutyrin O.G. Interaction of a shock with elliptical gas bubbles // Shock Waves. 2015. V. 25. № 4. P. 357–369.
  3. Haehn N., Ranjan D., Weber C., Oakley J., Rothamer D., Bonazza R. Reacting shock bubble interaction // Combustion and Flame. 2012. V. 159. № 3. P. 1339–1350.
  4. Diegelmann F., Hickel S., Adams N.A. Shock mach number influence on reaction wave types and mixing in reactive shock -bubble interaction // Combustion and Flame. 2016. V. 174. P. 85–99.
  5. Diegelmann F., Tritschler V., Hickel S., Adams N. On the pressure dependence of ignition and mixing in two-dimensional reactive shock-bubble interaction // Combustion and Flame. 2016. V. 163. P. 414–426.
  6. Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. Детонация горючего газового цилиндра при фокусировке падающей ударной волны // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. № 23. С. 43–46.
  7. Георгиевский П. Ю., Сутырин О. Г. Инициирование детонации при взаимодействии ударной волны с горючим газовым пузырем // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. Т. 503. № 1. С. 35–41.
  8. Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. Детонация горючей газовой смеси при взаимодействии ударной волны с эллиптической областью тяжелого инертного газа // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 9. С. 21–24.
  9. Korobeinikov V., Levin V. Strong explosion in a combustible gas mixture // Fluid Dynamics. 1969. V. 4. № 6. P. 30–32.
  10. Matsuo A., Fujiwara T. Numerical simulation of shock-induced combustion around an axisymmetric blunt body // Proc. 26th Thermophysics Conference. 1991. P. 1414.
  11. Jiang G.-S., Shu C.-W. Efficient implementation of weighted ENO schemes // J. Computational Physics. 1996. V. 126. № 1. P. 202–228.
  12. He Z., Li L., Zhang Y., and Tian B. Consistent implementation of characteristic flux-split based finite difference method for compressible multi-material gas flows // Computers & Fluids. 2018. V. 168. P. 190–200.
  13. Haas J.-F., Sturtevant B. Interaction of weak shock waves with cylindrical and spherical gas inhomogeneities // J. Fluid Mechanics. 1987. V. 181. P. 41–76.

© П.Ю. Георгиевский, О.Г. Сутырин, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах