Моделирование воспламенения и детонации метано-воздушных смесей за отраженной ударной волной

Приводятся физико-математическая модель, вычислительные алгоритмы и результаты расчетов воспламенения и детонации метано-воздушных горючих смесей за отраженной ударной волной. Численно сеточно-характеристическим методом и методом Годунова решаются одномерные нестационарные уравнения газовой динамики, дополненные уравнениями химической кинетики. Для описания горения метана в воздухе используется оригинальная модификация упрощенного кинетического механизма. Приводятся результаты сравнения рассчитанных значений времени задержки воспламенения горючей смеси с экспериментальными и расчетными данными других авторов, а также результаты расчетов возникновения и распространения детонационной волны. Получены режимы распространения детонационной волны с постоянной скоростью и в колебательном режиме. Показано, что скорость детонационной волны в отсутствие колебаний с высокой степенью точности соответствует скорости пересжатой детонационной волны, полученной из решения соотношений Ренкина–Гюгонио в предположении, что перед ударной волной течение замороженное, за ударной волной – равновесное, а скорость газа за ударной волной равна нулю.