Развитие методов численного моделирования высокоскоростных многофазных течений

Проект направлен на решение фундаментальных проблем гидромеханики высоко неравновесных одно- и многофазных сред, связанных с исследованиями высокоскоростных течений с физико-химическими превращениями в камерах сгорания, соплах и истекающих из них струях, а также процессов детонации, конденсации, тепло- и массообмена при обтекании тел потоками с использованием современных информационных технологий, включая параллельные вычисления и методы искусственного интеллекта.Целью проекта является разработка уточненных физико-математических моделей процессов, вычислительных алгоритмов и комплексов программ с использованием современных информационных технологий, включая параллельные вычисления и методы искусственного интеллекта. Проведение широкомасштабного вычислительного эксперимента с целью верификации и валидации вычислительных моделей и программного комплекса, а также выявления определяющих параметров изучаемых процессов.Процесс нуклеации и роста кластеров (конденсации, в том числе и многокомпонентной конденсации) будет рассмотрен в источниках со сверхзвуковым расширением благородных газов (аргон, ксенон, криптон и их смесей с гелием) через сопло в вакуум, а также в соплах авиационных и ракетных двигателей, в межсопловом пространстве турбин газотурбинных реактивных двигателей и в истекающих из них струях.При исследовании детонации с использованием методов компьютерного моделирования планируется развивать подходы, связанные с созданием условий для инициирования, распространения и подавления детонации, а также для обеспечения непрерывной детонации в газовых и газокапельных горючих смесях. Планируется исследовать факторы, влияющие на процессы смесеобразования, инициирования, распространения и затухания детонационных волн в атмосфере, модельных и кольцевых камерах сгорания. При обтекании тел высокоскоростными потоками, в том числе и содержащими твердые частицы, основное внимание планируется уделить математическому описанию механизмов интенсификации теплообмена, эрозионному разрушению и динамической неравновесности. Проведение запланированного цикла работ будет способствовать решению таких важных практических задач, как защита элементов конструкций энергетических установок от термоэрозионного износа, защита летательных аппаратов от воздействия потока движении в атмосфере, в том числе и запыленной.