Многомерные эффекты при детонации в сверхзвуковых потоках и ограниченных объемах горючих смесей газов

С использованием детальной кинетики химического взаимодействия в рамках уравнений Эйлера численно исследовано формирование детонации в стехиометрической водородно-воздушной смеси, поступающей в плоский профилированный канал со сверхзвуковой скоростью. Установлена возможность эффективного извлечения тяги в плоском симметричном канале с пережатием и интегрированным соплом при условии стабилизации детонационной волны. С использованием оригинального комплекса программ на суперкомпьютере «Ломоносов» проведено численное моделирование для широкого класса трехмерных нестационарных задач газовой детонации в стехиометрической пропановоздушной смеси. Исследована пространственная трехмерная структура ячеистой и спиновой детонации в каналах круглого поперечного сечения. Определены критические условия самоинициирования детонации в сверхзвуковом потоке для плоского канала с изгибом. Выполнено экспериментальное исследование модели тягового модуля авиационного двигателя оригинальной компактной конструкции, состоящего из кольцевого щелевого сопла и резонаторной полости полусферической формы, в которой обеспечивается формирование авторегулируемого газового центрального тела. Экспериментально обнаружены и исследованы незатухающие квазипериодические режимы течений воздуха. В рамках уравнений Навье-Стокса проведено численное исследование характеристик тягового устройства с кольцевым соплом при продувках воздухом и продуктами сгорания ацетилена в воздухе для ламинарных режимов течения. Обнаружены режимы течений, при которых стартовые возмущения, сопровождающие запуск кольцевого сопла, не затухают, а переходят в квазипериодический режим.Экспериментально и теоретически исследованы условия воспламенения и горения метано-воздушных смесей с добавками водорода, ацетилена и бутана. Определены нижние концентрационные пределы воспламенения и времена сгорания смесей в сферической камере с инициированием воспламенения взрывом проволочки в центре.