Геометрия детонационного фронта и проблема инициирования детонации
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
Волков, В. Э.
Коваленко, А. В.
Volkov, Viktor E.
Kovalenko, Anastasiia V.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. Мета роботи – розробка методу теоретичної оцінки розміру детонаційної комірки, що дозволяє розв’язати задачу про ініціювання детонації в широкому каналі або у круглій трубі великого діаметра, а також у відкритому просторі. Методика. Задачу розв’язано методами класичної теорії гідродинамічної стійкості із застосуванням лінійної алгебри, теорії диференціальних рівнянь і теорії функцій комплексної змінної. З математичного погляду задача про стійкість детонаційної хвилі зводиться, залежно від моделі стаціонарної детонації, до задачі на власні значення для системи звичайних лінійних однорідних диференціальних рівнянь або для системи звичайних лінійних однорідних алгебраїчних рівнянь. У першому випадку задача розв’язується наближено (аналітично застосовується метод Ейлера розв’язання системи звичайних диференціальних рівнянь), а у другому – точно. Корені отриманих таким чином для відшукання власних значень характеристичних рівнянь, що містять у лівій частині поліноми або квазіполіноми, визначаються застосуванням стандартних числових методів. Результати. Запропонований метод не тільки дозволяє розраховувати пульсаційну комірчасту структуру газової детонації й оцінювати середній розмір детонаційної осередки, а й пояснює наявність граничних детонаційних режимів – спину та галопу. Доведено обернено пропорційну залежність розміру комірки від початкового тиску первинної газової суміші. Отримані результати узгоджені з даними експериментів і з результатами числового моделювання поширення детонаційних хвиль у каналах і трубах. Наукова новизна. Удосконалено метод теоретичної оцінки розміру детонаційної комірки, заснований на теорії гідродинамічної стійкості, що дозволило розробити комплексну методику розв’язання задачі про ініціювання детонації в широких трубах і каналах та у відкритому просторі. Можливість ініціювання детонації за виходу у широку трубу (канал) або у відкритий простір визначається співвідношенням між діаметром вихідної труби (каналу) і розміром детонаційної комірки. Практична значимість. Запропонований метод може бути використаний для створення інтелектуальних систем підтримки увхалення рішень із питань вибухобезпеки і вибухозахисту.
Опис
Волков, В. Э. Геометрия детонационного фронта и проблема инициирования детонации = Geometry of detonation front and the detonation initiation problem / В. Э. Волков, А. В. Коваленко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2019. – № 3 (477). – С. 51–57.
Ключові слова
детонация, гидродинамическая неустойчивость, детонационная ячейка, пределы детонации, задача на собственные значения, детонація, гідродинамічна нестійкість, детонаційна комірка, границі детонації, задача на власні значення, detonation, hydrodynamic instability, detonation cell, detonation limits, eigen-value problem