Фундаментальные исследования процессов горения и детонации применительно к развитию основ энерготехнологий

Проект посвящен фундаментальным исследованиям физико-химических процессов горения и детонации различных типов перспективных топливных смесей (в том числе многотопливных) в многофазных потоках со сложной пространственной структурой. Научная проблематика: - управление физико-химическими процессами в многофазных многокомпонентных средах при горении традиционных и новых видов топлива – как основа для создания высокоэффективных и безопасных технологий производства тепловой энергии и усовершенствованных двигателей; - возникновение и устойчивость детонации в сложных условиях, структура детонационных волн в перспективных топливных смесях – как основа для создания принципиально новых типов двигателей и энергоустановок, эффективных методов обеспечения взрывобезопасности технологий добычи и использования топлива. Фундаментальные результаты относятся к следующим направлениям: - устойчивость, волновые явления, структуры и турбулентность в реагирующих системах, управление эффективностью горения и детонации, в том числе на основе нейросетевых обучаемых моделей с обратной связью; - анализ кинетических механизмов, разработка новых моделей химического реагирования в системах с наличием усложняющих факторов (повышенное давление, многокомпонентные и многофазные горючие смеси); - разработка математических моделей описания процессов горения и детонации с использованием современных вихреразрешающих подходов, новых верифицированых кинетических механизмов с выходом на суперкомпьютерные ресурсы и масштабные параллельные вычисления; - развитие современных методов диагностики высокотемпературных реагирующих потоков на основе лазерно-оптических технологий, получение массивов детальной экспериментальной информации для анализа физических процессов и эффектов, верификации данных математического моделирования; - с учетом широкого многообразия планируемых к изучению реагирующих систем (газовое, жидкое, твердое топливо, композитные топлива, газовые гидраты) в проекте предполагается детальное изучение и моделирование сопутствующих (смежных) процессов: диспергирование жидких и композитных топлив, газификация и пиролиз твердых топлив и др. По целям, задачам и методам планируемые исследования носят мультидисциплинарный характер и охватывают предметные области механики, теплофизики и химии. Полученные в результате выполнения проекта принципиально новые фундаментальные знания будут иметь значение для развития этих научных дисциплин, в первую очередь – механики многофазных реагирующих сред и теплофизики. Проект выполняется Консорциумом ведущих научных и образовательных организаций, которые являются мировыми лидерами в направлениях, представленных в проекте, и способны обеспечить серьезный научный прорыв по всем запланированным векторам научного поиска в области фундаментальных исследований процессов горения и детонации.