Главная – Журналы – Физика горения и взрыва 2005 номер 6

Для определения динамических параметров детонации (пределов распространения, энергии прямого инициирования, критического диаметра трубы и т. д.) требуется знание характерного масштаба длины для детонационной волны в направлении ее распространения. Однако большинство процессов детонации неустойчивы, течение в зоне реакции турбулентное и структура потока значительно отличается от идеализированной одномерной модели Зельдовича — Неймана — Дёринга. Показано, что наиболее подходящим масштабом длины для турбулентной детонационной волны является расположение звуковой поверхности, которая отделяет статистически стационарный поток структуры зоны реакции от нестационарного расширения позади волны. Проанализированы предшествующие физические и численные эксперименты с целью определения соотношения между положением средней звуковой поверхности и химическими, механическими и термодинамическими процессами релаксации в детонационной волне. Анализ экспериментальных данных показал, что возможно моделирование структуры турбулентных детонаций в одномерной постановке Зельдовича — Неймана — Дёринга с учетом влияния турбулентности через источниковые члены в уравнениях энергии и импульса. Источниковые члены включают скорости релаксации механических и тепловых флуктуаций и тепловыделения при стремлении системы к равновесию. В рамках идеализированной одномерной структуры с источниковыми членами положение звуковой поверхности определяется балансом между конкурирующими источниковыми членами, удовлетворяющими обобщенному критерию Чепмена — Жуге. Рекомендуется будущие исследования детонации проводить с целью: 1) получения большой экспериментальной базы данных о средних параметрах детонации (скорость детонации, положение звуковой поверхности и средних профилей параметров в зоне реакции), 2) развития (уточнения) соответствующих источниковых членов, учитывающих турбулентные пульсации в осредненных уравнениях движения.