Исследование процессов газодинамики, горения и детонации, включая изучение кинетики химических реакций

Объект исследования: сферические пламена водородно-воздушных смесей, горючие газовые смеси с примесями железных или углеродных наночастиц, детонация во взрывчатом веществе С-4. Цель: получение данных о температурных зависимостях задержек воспламенения метано-кислородных смесей под действием импульсного лазерного излучения, анализ кинетических механизмов влияния нагретых наночастиц на воспламенение, определение условий и путей образования взрывоопасных водородно-воздушных смесей при авариях. Обнаружен промотирующий эффект наночастиц на воспламенение метано-кислородных смесей. Основным механизмом, влияющим на сокращение задержек воспламенения, является каталитическое разложение молекул топлива на поверхности наночастиц с образованием активных радикалов, запускающих цепной механизм горения. С помощью MPI-версии кода SPH проведено численное моделирование инициирования и распространения детонационной волны во взрывчатом веществе С-4 начальной плотностью 1601 кг/м³ при различных уравнениях формальной макрокинетики. Использован разработанный трёхмерный параллельный MPI-код SPH. Для конденсированного состояния взрывчатого вещества и продуктов его детонации использованы уравнения состояния JWL. Дано описание процесса взрывчатого превращения с помощью различных уравнений формальной макрокинетики с целью исследования их соответствия модели Зельдовича - Неймана - Дёринга. Установлено, что предпочтительными являются уравнения макрокинетики Тарвера.