1. III.22.2.1..Детонационные и ударно-волновые процессы в гомогенных и гетерогенных средах как основа новых знаний и технологий
(Рук.: Васильев А.А.)
Номер проекта в ИСГЗ ФАНО: 0308-2018-0003
Регистрационный номер: АААА-А17-117021650060-7
| Планы: Среди основных задач - поиск областей существования режимов непрерывной спиновой детонации топливно-воздушных смесей (ТВС) в проточной кольцевой камере сгорания диаметром 500 мм, исследование свойств и численное моделирование этого явления. Создание научных основ нового поколения двигателей, работающих на непрерывной детонации.
Чрезвычайно важной и близкой к вышеупомянутой является задача о возникновении и развитии неустойчивых и резонансных явлений в каналах сложной конфигурации, например, в перспективных газотурбинных двигателях. Выявление этих неустойчивостей и поиск методов их подавления – чрезвычайно актуальная задача.
Третий класс задач - специфические гетерогенные системы типа пузырьковых сред, пылевзвесей (метан + угольная пыль), «плохо-перемешанных» горючих систем с неоднородным распределением концентраций топлива и окислителя, многотопливные смеси. В этих системах будут исследоваться детонационные и ударно-волновые процессы, будут выявляться основные механизмы и структура таких волн. Кроме экспериментальных исследований будет вестись разработка численных методов решения задач горения и детонации, основанных на широком использовании многопроцессорных вычислительных комплексов. Будет продолжена работа по созданию Банка данных по взрывоопасности горючих систем, проводимая в ИГиЛ СО РАН в рамках предыдущего проекта с целью разработки методов повышения безопасности при производстве и использовании органических топлив.
Большинство задач могут иметь технологическое применение, а перспективные технологические процессы с использованием детонации требуют своего научного обоснования, особенно при оптимизации режимов. В рамках данного Проекта предполагается в значительной мере продвинуться по пути обретения новых знаний и на основе этих знаний научиться эффективно управлять взрывными процессами. Дополнительный аргумент – ИГиЛ СО РАН один из немногих институтов в РФ, сохранивший в период реформ свою школу по физике взрыва, способную на современном уровне вести весь комплекс экспериментальных и теоретических исследований, связанных с горением и детонацией (как в научном плане, так и с точки зрения прикладных задач, включая спецтематику).
Научные и прикладные аспекты физики горения и детонации вызывают неослабевающий интерес к явлению детонации в нашей стране и за рубежом. Цель исследования – получение новых знаний о природе и физических механизмах распространения детонационных и ударных волн (ДВ и УВ) в реагирующих средах. Проект объединяет новые экспериментальные и теоретические постановки и новые объекты исследования в области горения и детонации гомогенных и гетерогенных систем. Среди фундаментальных научных проблем физики горения и детонации, которые предстоит решать - выявление механизмов возбуждения и распространения волн горения и детонации в гомогенных и гетерогенных средах, вопросы взрывобезопасности (в том числе – в шахтных условиях, при разработке газо-конденсатных месторождений на шельфе), экологические аспекты горения и взрыва (шумы, вредные примеси в продуктах реакции), поиск способов эффективного сжигания топлив в энергетических установках (в том числе – двигательных для авиационной и ракетно-космической отраслей), разработка основ новых ударно-волновых и детонационных технологий и т.д.
При выполнении данного Проекта предполагается получить новые знания об этих явлениях в малоисследованных областях.
|
