Мартюшов С.Н.  

Численное моделирование течений в устройствах детонационных двигателей

     Целью исследования является численное моделирование течений в каналах с сужениями, являющихся составной частью детонационных двигателей. Различные конструкции детонационных двигателей содержат каналы с сужениями в качестве инжекторов или частей сверхзвуковых сопел, назначением которых является подача горючей газовой смеси в камеры, в которых осуществляется процесс детонации. В некоторых случаях возможны обратные течения горения по этим каналам, которые могут приводить к разрушению двигателя. Иногда требуется возникновение горения или детонации уже в выходном сечении таких каналов.
     Для численного моделирования течений реагирующих смесей кислород-водород и водород-воздух использовалась упрощенная двухстадийная модель, включающая индукционный период и последующий период реакции. Газ предполагался невязким. Для описания скоростей изменения кинетических переменных использовалась гипотеза Аррениуса.
     В численном алгоритме использовались два метода дискретизации по времени. Первый метод заключался в расщеплении оператора шага на симметричную последовательность операторов шага в направлении, второй - в использовании явной схемы Рунге-Кутты третьего порядка. Пространственная дискретизация производилась на основе двух разностных TVD-схем: схемы Хартена с незначительной модификацией автора и схемы Чакраварти - Ошера.
     Численно исследовались различные режимы инжекции газовых смесей и различные геометрии сужений в каналах. Были найдены случаи возникновения детонации внутри каналов.