РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ В ВОДЕ С ПУЗЫРЬКАМИ РЕАКЦИОННОСПОСОБНОГО ГАЗА

摘要

На основе уравнений двухфазного сжимаемого вязкого реагирующего течения проведено численное исследование проникновения ударной волны (УВ) из воздуха в воду с пузырьками реакционно-способного газа (стехиометрической ацетиленокислородной смеси), равномерно распределенными по объему жидкости. Показано, что в такой пузырьковой среде (ПС) может распространяться стационарный сверхзвуковой самоподдерживающийся фронт реакции с быстрым и полным выгоранием горючего в лидирующей УВ. Такой фронт реакции можно трактовать как детонационнопо-добный или как "пузырьковую детонацию". Проведено сравнение расчетной и измеренной скоростей волны пузырьковой детонации в диапазоне начального объемного газосодержания от 2 до 6%. Получено удовлетворительное качественное и количественное согласие результатов. Численно исследована структура волны пузырьковой детонации. Показано, что в такой волне объемное газосодержание за лидирующим фронтом оказывается приблизительно в 3-4 раза больше, чем в волне давления, распространяющейся в воде с пузырьками воздуха при прочих равных начальных условиях. Волна пузырьковой детонации может формироваться после проникновения УВ на небольшую (~300 мм) глубину в столб ПС. Предложенная модель может быть использована для поиска условий достижения наибольшей эффективности передачи количества движения от волн давления к ПС в перспективных импульсно-детонационных водометных движителях.