Влияние свойств реального газа на распад произвольного разрыва в детонирующем газе


DOI: 10.34759/trd-2022-123-10

Авторы

Гидаспов В. Ю.*, Зыонг М. Д.**

*e-mail: gidaspov@mai.ru
**e-mail: dmd.lqd@gmail.com

Аннотация

Рассматривается задача о распаде произвольного разрыва на границе раздела между многокомпонентными газами, свойства которых описываются вириальным термическим уравнением состояния с однофлюидной моделью смешения. Представлены физико-математическая модель, вычислительные алгоритмы и результаты численного моделирования. Вычислительная модель реализована для трех случаев: первый – «замороженный», физико-химические процессы в газах не происходят и концентрации компонентов не меняются; второй – «равновесный» концентрации химических компонентов удовлетворяют условиям химического равновесия; третий – комбинированный, концентрации компонентов слева и справа от разрыва могут быть «замороженными» или «равновесными». Проведены расчетно-теоретические исследования распада разрыва на границе: аргон – метано-воздушная горючая смесь и гелий – водородо-воздушная горючая смесь. Определены диапазоны начальных данных, при которых результаты расчетов с использованием термического уравнения состояния реального и совершенного газов существенно отличаются.

Ключевые слова:

реальный газ, равновесная адиабата, детонация, термодинамическое моделирование, распад произвольного разрыва в равновесно-реагирующем и детонирующем газе

Библиографический список

  1. Jouget E. On the propogation of chemical reaction in gases // Journal of Inequalities in Pure and Applied Mathematics, 1905, Online ISSN: 1443-5756, no. 7, pp. 347-425.

  2. Зельдович Я.Б. Теория горения и детонации газов. – М.: Изд-во АН СССР, 1944. – 71 с.

  3. Бам-Зеликович Г.М. Распад произвольного разрыва в горючей смеси // Теоретическая гидромеханика. 1949. № 4. С. 112-141.

  4. Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. – М.: Наука, 1976. – 400 с.

  5. Черный Г.Г. Газовая динамика. – М.: Наука, 1988. – 424 с.

  6. Гидаспов В.Ю. Вычислительный алгоритм решения задачи о распаде произвольного разрыва в равновесно-реагирующем газе // Математическое моделирование. 2006. Т. 18. № 8. С. 64-76.

  7. Гидаспов В.Ю., Северина Н.С. Некоторые задачи физической газовой динамики. – М.: Изд-во МАИ, 2016. – 196 с.

  8. Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы. – М.: Научный Мир, 2002. – 184 с.

  9. Орленко Л.П. Физика взрыва. – М.: Физматлит, 2004. Т 1. – 832 с.

  10. Гидаспов В.Ю. Численное моделирование стационарных волн горения и детонации в смеси частиц магния с воздухом // Труды МАИ. 2013. № 66. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=40233

  11. Гидаспов В.Ю. Численное моделирование стационарных волн горения и детонации в смеси частиц алюминия с воздухом // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=28605&PAGEN_2=3

  12. Гидаспов В.Ю. Распад разрыва в детонирующем газе // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 6. С. 72-79.

  13. Погосбекян М.Ю., Сергиевская А.Л., Крупнов А.А. Сравнительное моделирование процесса диссоциации молекул N2 в термически неравновесных условиях // Труды МАИ. 2018. № 102. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=98822

  14. Кули-заде М.Е., Решетникова О.Ф., Скороход Е.П. Разработка кинетических моделей движущейся плазмы. Коэффициенты Эйнштейна для иона ксенона // Труды МАИ. 2018. № 98. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=90094

  15. Назырова Р.Р. Вариационное исчисление как фундамент исследования течения среды при учете уравнения состояния реальных газов // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=76946

  16. Назырова Р.Р. Вариационные принципы термодинамики как основа расчета многофазного течения // Математическое моделирование. 2018. Т. 30. № 1. С. 76-90.

  17. Зыонг Минь Дык. Особенность численного моделирования при построении равновесной адиабаты продуктов сгорания с использованием уравнения реального газа // Труды МАИ. 2021. № 120. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=161415. DOI: 10.34759/trd-2021-120-03

  18. Зыонг Минь Дык, Гидаспов В.Ю. Вычислительный алгоритм расчета состава продуктов сгорания углеводородных топлив при наличии конденсированной фазы // Труды МАИ. 2020. № 112. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=116331. DOI: 10.34759/trd-2020-112-4

  19. Гиршфельдер Д., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкости / Пер. с англ.   – М.: Изд-во Иностранной литературы, 1961. – 929 с.

  20. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. – М.: Наука, 1982. – 584 с.

  21. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических смесях. – М.: Металлургия, 1994. – 352 с.

  22. Недоступ В.И., Галькевич Е.П., Каминский Е.С. Термодинамические свойства газов при высоких температурах и давлениях. Киев: Наука думка, 1990. – 196 с.

  23. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочник в 4-х т. / Под редакцией В.П. Глушко. – М.: Наука, 1978.

  24. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. – Л.: Химия, 1982. – 592 с.

  25. Рябин В.А., Остроумов М.А., Свит Т.Ф. Термодинамические свойства веществ: Справочник. – Л.: Химия, 1977. – 392 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход