Влияние столкновительной динамики частиц на процессы ударно-волнового диспергирования

На основе численного моделирования двумерных нестационарных течений газовзвеси анализируется вклад столкновений частиц в процессы диспергирования при взаимодействии ударных волн с плотными пылевыми слоями. Используется модель столкновительной динамики двухфазной среды, основанная на молекулярно-кинетических подходах. Модель тестирована на задаче о прохождении ударной волны вдоль плотного слоя частиц, получено согласование с известными данными экспериментов. Рассмотрена также задача о взаимодействии взрывной волны с плотным слоем на плоской поверхности. Проведен сравнительный анализ различных механизмов воздействия на частицы и влияния начальных параметров слоя на динамику подъема частиц. Показаны слабое влияние силы Саффмана и неоднородности поверхности слоя (волнистости) и существенная роль силы Магнуса в диспергировании слоя непосредственно за ударной волной. Вклад столкновительной динамики частиц в некоторых случаях сопоставим с влиянием силы Магнуса. Подъем пыли за счет развития неустойчивости Кельвина–Гельмгольца имеет место на поздних стадиях процесса.