ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛН ГОРЕНИЯ В РАМКАХ ОДНОЙ УПРОЩЕННОЙ МОДЕЛИ

Автор: Шамиль Маратович Магомедов

Соавторы: Касимов Аслан Рамазанович

Организация: Сколковский институт науки и технологий

В настоящей работе проводится анализ волн горения в рамках упрощенной модели, описывающей волны дефлаграции и детонации на качественном уровне [1]. Модель состоит из трех уравнений, соответствующих изменению импульса, энергии и кинетики химических реакций, и является интерполяционной между двумя предельными режимами горения. В пределе малой диссипации она сводится к асимптотической модели слабонелинейной детонации, а в пределе отсутствия адвективной нелинейности – к модели медленного горения [1, 2]. 

В работах [1, 2] было показано, что система допускает решения в форме дозвуковых и сверхзвуковых волн, соответствующих пламенам и детонационным волнам. Также численно была продемонстрирована возможность перехода горения в детонацию при определенных начальных и граничных условиях (см. Рис.).

В текущей работе представлены результаты более детального анализа модели. С помощью асимптотических методов исследованы бегущие волны системы и найдены соответствующие характерные масштабы, которые необходимо разрешать при моделировании. Численно исследуется влияние периодических акустических возмущений на фронт пламени и на переход дефлаграции в детонацию. Также в работе проводится качественное сравнение решений модельной системы с решениями полной системы уравнений Навье–Стокса для реагирующей смеси в контексте перехода горения в детонацию.