Исследование детонации, взрыва и кумулятивных эффектов в газообразных энергетических системах применительно к новым высокоэффективным техническим устройствам

Цель проекта – исследование детонации, взрыва и кумулятивных эффектов в газообразных энергетических системах с точки зрения перспектив использования в новых высокоэффективных технических устройствах различного назначения. Исследование является междисциплинарным, поскольку для успешного достижения поставленной цели требуются знания в области газовой динамики, численных методов, современной химии, понимание основ физики взрыва и ударных волн, навыки эффективного программирования для высокопроизводительных суперкомпьютеров с параллельной архитектурой, а также общее представление о возможных способах использования полученных результатов в технических устройствах. Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих задач. 1. Численное моделирование процессов детонации в реагирующей газовой смеси, поступающей в плоский или осесимметричный канал со сверхзвуковой скоростью с учетом детальной кинетики химического взаимодействия. 2. Численное моделирование трехмерного течения реагирующей газовой смеси в прямоточной камере сгорания оригинальной конструкции с лопатками. 3. Численное моделирование развития детонации в двух- и трехмерной камере сгорания роторного двигателя новой конструкции. 4. Изучение новой оригинальной камеры сгорания с сопловым устройством, конструкция которой предполагает реализацию вращающейся детонации в зазоре между двумя параллельными пластинами, перпендикулярными вектору тяги. 5. Расчетно-экспериментальное исследование стационарных, пульсирующих и закрученных – вращающихся режимов течения газа в компактных кольцевых соплах с внутренней полостью – дефлектором. 6. Численное моделирование взаимодействия ударных волн и движущихся со сверхзвуковой скоростью тел с реагирующими газовыми пузырями. 7. Расчетно-экспериментальное исследование пределов воспламенения и условий горения метановоздушных смесей с добавками водорода, ацетилена и бутана.