Теоретическое и экспериментальное изучение волновых процессов в неравновесных дисперсных средах с фазовыми переходами, горением и детонацией

Исследование направлено на создание научных основ для управления горением, взрывными и детонационными процессами в газовых смесях и дисперсных средах с целью прогнозирования катастроф природного и техногенного происхождения, а также использования детонации и сверхзвукового горения в двигательных установках. Основные цели исследования заключаются получении новых знаний о закономерностях процесса воспламенения и горения в высокоскоростных потоках, детонации и акустическом воздействии на гетерогенные среды. Для этого предполагается создание физико-математических моделей горения и детонации реагирующих газовых смесей и газовзвесей частиц металлов (бора, алюминия) и решения задач инициирования, распространения или подавления детонации в смесях инертных/реагирующих газов, инертных/реакционноспособных частиц, мелкодисперсных капель. В ходе выполнения проекта планируется: • Изучить воспламенение и горение неподготовленных смесей в каналах переменного сечения при сверхзвуковых скоростях на входе в камеру сгорания с учетом многоструйной инжекции и добавок горячих инертных частиц. • Разработать физико-математические модели, описывающие взаимодействие детонационных волн в реагирующих газовых смесях (водород/метан с окислителем) / газовзвесях реагирующих частиц (частицы алюминия в окислителе) с облаками жидких инертных капель (вода). • Разработать программные коды для расчетов процессов взаимодействия детонационных волн в реагирующих газовых смесях (водород/метан в кислороде) и газовзвесях частиц алюминия в кислороде с облаками жидких инертных капель. • Отработать на тестовых задачах численные схемы, провести расчеты детонационных течений в каналах с газокапельной завесой с использованием разработанных физико-математических моделей и программных кодов. • Определить волновые режимы, возникающие при взаимодействии детонационных волн с газокапельной завесой. • Разработать численные технологии для расчетов неравновесных течений смесей газов с частицами и мелкодисперсными каплями, основанные на собственных программных комплексах и лицензионных программных продуктах (ANSYS Fluent). • Создать физико-математическую и программную технологию для решения задач влагопроводности аэрированной жидкости в капиллярно-пористых образцах при распространения волновых процессов по смеси конденсированных материалов (твердая, жидкая и газообразная фазы). • Экспериментально и теоретически исследовать механизм ускорения сушки капиллярно-пористых материалов при акусто-конвективном воздействии на этапе осушения, характеризуемом затуханием скорости сушки.