СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД

В среду, 24 марта 2021 г., в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова, О.Э. Мельника и А.Н. Осипцова. Семинар пройдет в режиме видеоконференции в системе Zoom (Идентификатор конференции: 923 4866 0713; Код доступа: seminar)

Вероника Валерьевна Тюренкова

МГУ им. М.В. Ломоносова, механико-математический факультет, кафедра газовой и волновой динамики

tyurenkova.v.v@yandex.ru

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ДИФФУЗИОННОГО ГОРЕНИЯ КОНДЕНСИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Данная работа включает в себя точные решения задачи горения капли горючего в атмосфере газообразного окислителя с учетом неравновесных фазовых переходов. Рассмотрены случаи наличия как одной, так и нескольких независимых брутто-реакций, описывающих химическое взаимодействие окислителя с горючим. Изучено горение капли горючего в высоко- и низкотемпературных режимах с использованием аналитического подхода. Отдельно рассмотрено горение с «холодным» пламенем, т.е. продолжающийся после радиационного погасания «горячего» пламени процесс горения без наличия видимой поверхности пламени. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментами FLEX по горению одиночных капель в невесомости.

Также в работе рассматривается горение поверхности твердого топлива с неподвижной зоной химической реакции, стабилизированной в потоке окислителя над слоем горючего. Для данной задачи получены аналитические формулы для определения скорости выгорания твердого топлива в случае ламинарного и турбулентного режимов течения. В задаче о горении поверхности горючего материала получены зависимости скорости распространения пламени от определяющих параметров задачи. Исследовано горение термохимически разрушающихся стенок замкнутого канала при обдувании потоком окислителя, и выведены интегральные соотношения для определения потоков массы и тепла.

Кроме того, в работе представлены результаты численного моделирования распространения пламени по поверхности горючего материала. Разработана математическая модель с учетом особенностей диффузионного горения топлива в потоке окислителя. Выполнено трехмерное моделирование нестационарных процессов в химически реагирующей газовой смеси над термохимически разрушающейся поверхностью. Проведена верификация численной схемы с использованием аналитического решения, полученного в предыдущей главе. Также проведено сравнение результатов численного моделирования с имеющимися в литературе экспериментальными данными. В качестве примера рассмотрены процессы, происходящие в камере сгорания гибридного двигателя.

2021-03-19