Физико-математическое моделиpование взаимодействия ударных и детонационных волн в реагирующих газовых смесях с облаками химически инертных твердых частиц

Проект посвящен проблеме механики гетерогенных реагирующих сред, связанной с теоретическими и численными исследованиями процессов инициирования, распространения, ослабления и срыва детонационных явлений в смесях реагирующих газов (водород, силан, композитных смесях двух таких газов) облаками твердых химически инертных частиц и «пробками» инертных газов. Значимость рассматриваемой в Проекте проблемы связана с вопросами пожаро- и взрывоопасности промышленных производств, использующих реагирующие газовые смеси в качестве рабочих тел, мобильных средств транспортировки и трубопроводных систем, содержащих реагирующие газовые смеси и защитой промышленной и городской среды от техногенных взрывов, связанных с утечкой реагирующих газовых смесей. Кроме того, в последние годы возросла опасность террористических атак и диверсий, что является дополнительным обоснованием актуальности данного направления. Другим важным моментом является использование силана на предприятиях полупроводниковой и фотоэлектрической промышленности как газообразного источника кремния. Кроме того, силан рассматривается как инициатор зажигания водорода, используемого как топливо в гиперзвуковых двигателях, т.к. способен существенно снижать времена задержки воспламенения водорода. Известно, что силан – пирофорный газ, возгорание которого может происходить при контакте с воздухом даже при комнатных условиях. Все это обусловливает его высокую взрыво- и пожароопасность и значительное внимание к вопросам моделирования взрывных и детонационных явлений, протекающих с участием силана.В рамках проекта предлагается провести физико-математическое моделирование процессов инициирования, распространения, ослабления и срыва детонационных явлений в смесях реагирующих газов (водород, силан) облаками твердых химически инертных частиц и «пробками» инертных газов. Исследование будет включать анализ влияния параметров облаков частиц (длины, концентрации и диаметра частиц) и пробок инертных газов (длины) на инициирование, распространение, ослабление и срыв детонационных процессов; выработку определенных критериев взрыво- и пожаробезопасности. Полученные научные результаты могут быть использованы в рамках национальной программы разработки технологий предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера.