Суперкомпьютерное моделирование физико-химических процессов в высокоскоростном прямоточном воздушно-реактивном двигателе гиперзвукового летательного аппарата на твёрдых топливах

Данный проект направлен на решение научной проблемы – установления закономерностей физико-химических процессов, протекающих в газификаторе твёрдого топлива (ТТ), камере сгорания (КС) ГПВРД и системе её охлаждения (СО) с целью построения математических моделей высокого уровня с последующей их интеграцией для оптимизации конструкции ГЛА. В ходе выполнения проекта будут построены связанные нестационарные трёхмерные математические модели для последовательности процессов:-газификация ТТ в газогенераторе и истечения горючей газовой смеси из регулируемого газогенератора в рубашку охлаждения;-эндотермическое разложения газовой смеси в каналах СО КС ГПВРД; -подача и горение продуктов эндотермического разложения газовой смеси в КС ГПВРД и их истечение из двигателя. Данные модели основаны на усреднённых уравнениях Навье–Стокса и дополнительных уравнениях, учитывающих теплофизические свойства отдельных веществ и особенности протекающих физико-химических и тепломассообменных процессов. Построение и верификация моделей будет основана на результатах стендовых экспериментов авторов. Далее модели предполагается объединить в единую комплексную модель ГПВРД. В рамках проекта будет усовершенствовано имеющееся и разработано новое программное обеспечение для моделирования процессов тепломассообмена и протекания химических реакций при горении топлив, а также исследована возможность управления внутрикамерными процессами, включая воздействие внешними электрическими и магнитными полями. В результате будет определены оптимальные рецептуры ТТ, оптимальные условия протекания рабочих процессов и сформулированы требования к конструктивным параметрам ГПВРД.