ИСТИНА

В работе численно моделируется взаимодействие ударной волны с цилиндрическим облаком кварцевой пыли небольшой концентрации. Используется равновесная модель пылегазовой смеси, построенная на основе уравнений Эйлера для плоских двумерных нестационарных течений смеси совершенных газов. Описаны процессы преломления падающей ударной волны, а также формирования и отражения поперечных скачков уплотнения. Обнаружены два качественно различных режима взаимодействия – внешний и внутренний. При внешнем режиме фокусировки, реализующемся при меньших значениях концентрации пыли, пиковое давление газа достигается в момент достижения плоскости симметрии поперечными скачками после выхода волны из облака. При внутреннем режиме, реализующемся для бóльших значений концентрации пыли, фокусировка скачков уплотнения происходит в локальной области внутри пылевого облака. Определена зависимость положения пиковой точки фокусировки и относительной интенсивности фокусировки волн от объемной концентрации пыли в облаке в диапазоне от 0.01% до 0.15% для чисел Маха ударной волны, равных 2 и 3. При повышении концентрации пыли точка фокусировки приближается к границе и смещается внутрь облака. Интенсивность фокусировки возрастает немонотонно: пиковое давление фокусировки существенно увеличивается по мере приближения точки фокусировки к границе облака, затем уменьшается и снова возрастает при переходе к внутреннему режиму взаимодействия. Немонотонность графика пикового давления сильнее выражена для меньшего из двух исследованных чисел Маха.