Математическое моделирование гетерогенной детонации угольной пыли в кислороде с учетом стадии воспламенения

Предложена сопряженная физико-математическая модель, описывающая процессы воспламенения и детонационного горения газовзвеси частиц угольной пыли. Модель основана на представлениях двухскоростного двухтемпературного континуума механики гетерогенных сред c учетом приведенных реакций пиролиза, горения летучих и горения коксового остатка. Верификация проведена с использованием известных экспериментальных данных по зависимостям скорости детонации от начальной концентрации дискретной фазы и времени задержки воспламенения от числа Маха проходящей ударной волны. Анализ процесса воспламенения газовзвеси битуминизированного угля в ударных волнах показал, что стадия воспламенения протекает в условиях как температурной, так и скоростной неравновесности. Установлено влияние нагрева частицы за счет температуры торможения на динамику выхода летучих и время задержки воспламенения. Приведены примеры расчета структур течения за ударными и детонационными волнами с учетом стадии воспламенения.