С использованием детального кинетического механизма химического взаимодействия численно исследовано влияние предварительной подготовки стехиометрической водородно-воздушной смеси (разложения части молекулярного водорода и молекулярного кислорода на атомарные газы) на характеристики распространяющейся волны детонации. Выявлено, что указанная предварительная диссоциация приводит к существенному уменьшению поперечного размера детонационной ячейки при незначительном увеличении скорости

more »

... ия самоподдерживающейся волны, что позволяет использовать данную подготовку для предотвращения гашения детонации в каналах как с одиночным препятствием, так и с множественными барьерами. Ключевые слова: плоский канал, детонация, барьер, сохранение/гашение детонационного горения. Изучение возможности управления детонационным горением как в покоящейся газовой смеси, так и в сверхзвуковом потоке является одним из основных направлений исследования детонационных волн. В последнем случае большой интерес представляют механизмы стабилизации волны детонации и управления ее положением в высокоскоростном потоке, среди которых чаще всего используется подбор специальной формы канала. Подробный обзор работ, посвященных данной проблеме, представлен в [1]. Другим способом стабилизации и управления положением детонационной волны является добавление в газовый поток мелких инертных частиц [2,3] (за счет уменьшения скорости распространения детонации в смеси с подобными добавками). Наличие инертных частиц позволяет управлять детонационной волной и в покоящейся смеси. Так, в [4] численно исследовано ослабление и разрушение детонации помещенными в газ неподвижными частицами. В [5] экспериментально установлен факт полного гашения детонационного горения завесой из нереагирующих частиц пыли. Однако неменьший интерес представляют механизмы, препятствующие разрушению детонации. В настоящей работе исследуется возможность управления детонационным горением покоящейся стехиометрической водородновоздушной смеси с помощью предварительной подготовки газа. Рассматривается распространение детонационной волны в покоящейся при нормальных условиях (p 0 =101 325 Pa, T 0 = 298 K) газовой смеси в полубесконечном плоском канале шириной L. Для инициирования детонации используется мгновенный однородный сверхкритический (достаточный для прямого инициирования детонации) подвод энергии в области, имеющей форму тонкого слоя, около закрытого торца канала. Изучается детонационное горение стехиометрической водородно-воздушной смеси, которая моделируется как смесь газов H 2 , O 2 , N 2 и Ar в молярном соотношении 42 : 21 : 78 : 1 соответственно, и подготовленной смеси, представляющей собой стехиометрическую водородно-воздушную смесь, в которой части молекулярного водорода (H 2 ) и молекулярного кислорода (O 2 ) предварительно разложены на атомы H и O. В работе рассматриваются смеси со степенью предварительной диссоциации горючего и окислителя, равной 1% (далее смесь 1) и 1.5% (далее смесь 2). Система уравнений, описывающих плоское двумерное нестационарное течение невязкой многокомпонентной газовой смеси, имеет вид ∂ρ ∂t + ∂(ρu) ∂x + ∂(ρv) ∂y = 0, ∂(ρu) ∂t + ∂(ρu 2 + p) ∂x + ∂(ρuv) ∂y = 0, ∂(ρv) ∂t + ∂(ρvu) ∂x + ∂(ρv 2 + p) ∂y = 0, 40