Влияние неперемешанности в больших вихревых структурах на воспламенение и горение турбулентных струй горючего в сверхзвуковом потоке

Представлены метод и результаты расчета влияния неперемешанности в больших вихревых структурах, порожденных неустойчивостью контактного разрыва, на воспламенение и горение турбулентных струй горючего в сверхзвуковом потоке. Базовая система уравнений – осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса. Влияние неперемешанности на скорости химических реакций воспроизводится с использованием генератора случайных чисел, настроенного в соответствии с вычисляемой в каждом узле расчетной сетки вероятностью возникновения благоприятных условий для протекания химических реакций. В качестве примера рассмотрена задача о горении плоской струи водорода, выдуваемой в сверхзвуковой поток вдоль поверхности пластины. Показано, что в случае, когда исходные параметры потока и струи благоприятны для самовоспламенения, учет неперемешанности приводит к замедлению тепловыделения, появлению пульсаций давления и температуры. Когда параметры приближаются к границе самовоспламенения, эти пульсации возрастают и горение становится прерывистым.