ИСТИНА

Сформулирована задача, моделирующая процесс инициирования и высокоскоростного сгорания смеси в трехмерных детонационных волнах, вращающихся в кольцевом зазоре между параллельными плоскими диском и кольцом ортогональными их оси симметрии. Предполагается, что однородная горючая смесь поступает в зазор из резервуара с заданными параметрами торможения через внешнее цилиндрическое кольцо в направлении к оси симметрии. Продукты детонации выходят в окружающее пространство через коническое сопло с углом полураствора 45 градусов. Сформулирована модель инициирования детонации подводом энергии, и в численных экспериментах определены значения параметров инициаторов, оптимальные для формирования вращающейся детонации и позволяющие задавать направление вращения. Система подачи смеси реализована с учетом соотношения давления в резервуаре и статического давления на входе в зазор. Получены и проанализированы нестационарные ударно-волновые структуры, возникающие в процессе формирования стационарной вращающейся детонации. Изучен процесс инициирования восьми вращающихся в одну и ту же сторону волн детонации. Определены параметры инициаторов, при которых они формируются, и в системе координат, вращающейся вместе ними, проанализирована структура течения. Получены и исследованы осциллограммы тяговых характеристик при вращении нескольких детонационных волн: значения реактивной силы и удельного импульса Исследование проводится в рамках одностадийной кинетики горения численным методом, основанным на схеме С.К. Годунова [1], в оригинальном программном комплексе, разработанном для проведения многопараметрических расчетов и визуализации течений. Программный комплекс позволяет моделировать вращающуюся детонацию в кольцевом сопле для широких диапазонов определяющих параметров. Расчеты проведены на суперкомпьютере МГУ «Ломоносов» [2]. Работа выполнена в соответствии с планом исследований НИИ механики МГУ с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение № 075-15-2020-806).