Математическое моделирование воспламенения и стабилизации горения предварительно неперемешанных водородо-воздушных смесей при сверхзвуковых скоростях

24 Мая 2022

Докладчик: Ванькова Ольга Сергеевна (ИТПМ СО РАН), vankova@itam.nsc.ru

Тезисы доклада "Математическое моделирование воспламенения и стабилизации горения предварительно неперемешанных водородо-воздушных смесей при сверхзвуковых скоростях" 
(по материалам кандидатской диссертации)

Представлены результаты численных 2D/3D исследований процессов смешения, воспламенения и горения неперемешанных водородо-воздушных смесей в каналах при сверхзвуковых скоростях потока. На экспериментах различных авторов выполнена верификация расчетного алгоритма и кинетических механизмов воспламенения водорода в воздухе. Для задачи о воспламенении круглой водородной струи в спутном воздушном потоке при истечении в затопленное пространство проведено параметрическое исследование влияния давления, температуры в затопленном пространстве и концентрации водяных паров воды в воздушной струе на смешение, воспламенение и стабилизацию горения. Выполнены 3D нестационарные расчетные исследования для условий экспериментов в высокоэнтальпийной импульсной аэродинамической установке ИТ-302М ИТПМ СО РАН. Полученная в расчете подробная информация о параметрах потока позволила детально изучить процессы смешения, самовоспламенения смеси и стабилизации пламени при высоких сверхзвуковых скоростях потока (М=4). Впервые в расчете получены наблюдающиеся в эксперименте стадии нестационарного горения, а также режим с выходом волны горения в зону инжекции («тепловое запирание канала»).