Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование динамики и структуры волн в неравновесных системах с горением Пирогов, Евгений Анатольевич

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пирогов, Евгений Анатольевич. Моделирование динамики и структуры волн в неравновесных системах с горением : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 05.13.16.- Новосибирск, 1998.- 106 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-1/119-9

Введение к работе

Актуальность темы. Широкое применение различных режимов горения и взрывного превращения горючих газовых смесей в разнообразных технологических процессах, проблемы обеспечения пожаро- и взрывобезопасности в химической промышленности и энергетике определяют высокий интерес к изучеіппо фундаментальных физических механизмов и критических условий, определяющих динамику детонационных волн и волн горения. Для понимания характера волновой динамики детонации и горения необходимо изучение закономерностей нелинейного кинетико-волнового взаимодействия в химически активных средах. Широкий класс задач этой области характеризуется наличием дисперсии фазовой скорости и неустойчивостью линейных возмущений. Решением подобных задач занимается интенсивно развивающаяся теория нелинейных процессов. Теоретическое изучение закономерностей процессов спонтанного структурообразования з ряде случаев приводит к выводу эволюционного уравнения, допускающего нахождение аналитических решений и экономичное численное моделирование явлений.

Целью настоящей диссертационной работы является теоретическое изучение закономерностей и моделирование динамики многомерного фронта газовой детонации и ламинарного пламени с помощью численных алгоритмов, позво-тяющих получать решения в рамках имеющихся нелинейных эволюционных моделей данных явлений.

Научная новизна работы заключается в том, что: » на основе существующей приближенной модели динамики многомерного фронта волны газовой детонации впервые численно смоделирован процесс спон-ганного перехода от регулярной двумерной ячеистой структуры к режиму нере--улярной структуры детонационного фронта, определено критическое значение управляющего параметра модели динамики детонационного фронта, разграничи-іающее области существования регулярного и нерегулярного режимов распространения волны газовой детонации;

> смоделирован эффект сужения области существования околопредельных де-. хжациошшх режимов в каналах с акустически поглощающими стенками, что юзволило уточнить формулировку и физический смысл известного ранее крите->ия, определяющего устойчивость детонационного режима; впервые на основе вида точного аналитического решения задачи о структуре (фонта плоского и цилиндрического пламени численно исследован эффект само-'скорения ячеистого фронта, проанализирована связь с механизмом гидродина-«теской неустойчивости плоского ламинарного пламени. На защиту выносятся

  1. Разработанный численный алгоритм и созданный пакет программ для іасчета динамики и структуры двумерной волны газовой детонации, распростра-ипощейся в плоских каналах, узких кольцевых зазорах и каналах с акустически юглощающими стенками.

  2. Смоделирован эффект сужения области существования околопредельных 'етонационных режимов в каналах с акустически поглощающими стенками.

Уточнен критерий, позволяющий судить об устойчивости детонационного ре жима.

  1. Определено критическое значение управляющего параметра модели ди намики детонационного фронта, разграничивающее области существования регу лярного и нерегулярного режимов распространения волны газовой детонации.

  2. Показана возможность и объяснен механизм резкого повышения скоросп распространения волны дефлаграции, вследствие гидродинамической неустойчи вости плоского фронта.

  3. На основе аналитического решения задачи о динамике расходящегося ци линдрического фронта пламени, смоделирован эффект самоускорения фронта проанализирована связь с самоорганизующейся ячеистой структурой поверхно сти пламени.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной раббты докла дывались на Международной студенческой конференции "Студент и научно-тех нический прогресс", Новосибирск, НГУ, апрель 1993 г.; на III международное, семинаре по устойчивости гомогенных и гетерогенных жидкостей, г. Новоси бирск, НГАС, 10-12 апреля 1996 г.; на объединенном семинаре Института Вычис лительных Технологий СО РАН и Кафедры математического моделировании НГУ 26 июня 1997 г.; на объединенном семинаре лаб. 6:1, 7.4 Института Тепло физики СО РАН под руководством д.ф.-м.н. С.В. Алексеенко 8 июля 1997 г.; на \ Международной конференции ученых "Актуальные вопросы теплофизики і физической гидрогазодинамики", 27-30 апреля 1998 г., Новосибирск; на V семи наре СНГ "Акустика неоднородных сред", 26-30 мая 1998 г., Новосибирск.

Личный вклад автора заключается:

в адаптации существующей аналитической модели динамики многомерно!
детонационной волны к поставленной задаче, построении и реализации числен
ного метода решения, проведении численного моделирования и анализе получен
ныхрезультатов; ' '.,.'' ,. '

« в анализе свойств системы уравнений, полученных на основе вида точной частного решения уравнения, описывающего распространение плоского фронт; ламинарного пламени, в построении численной схемы решения этой системь уравнений, численном моделировании и анализе полученных результатов;

в анализе свойств системы уравнений, полученных на основе вида точной
частного решения уравнения, описывающего динамику расширяющегося цилин
дрического пламени, в построении численной схемы решения этой системы урав
нений, численного моделирования и анализе полученных результатов.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 6 работ, отра жающих основные результаты.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав заключения и списка литературы.

Объем диссертации составляет 106 страниц, в том числе 36 иллюстраций, і таблица и список литературы из 71 наименования.

Похожие диссертации на Моделирование динамики и структуры волн в неравновесных системах с горением