Математическое моделирование распространения ударной волны в гетерогенной среде с химическими превращениями в газовой фазе

Abstract

В рамках модифицированной математической модели ¾замороженной¿ газовзвеси, инвариантной относительно преобразования Галилея, проведен анализ влияния химического превращения в газовой фазе на процесс распространения ударной волны в гетерогенной смеси. Было показано, что ударная волна способна увеличить скорость химических реакций в газовой фазе, а реакция окисления приводит к ускоренному подъему температуры и давления в газовой фазе и способствует увеличению скорости распространения ударной волны в гетерогенной среде. Возможна реализация ситуации, когда потери импульса и энергии газовой фазы за счет взаимодействия с конденсированной фазой полностью компенсируются выделением энергии в газовой фазе за счет химических превращений. Этот факт необходимо учитывать при планировании мероприятий, связанных с предотвращением техногенных катастроф. In the framework of the modified mathematical model of ≪frozen≫ gas suspension that is invariant under Galilean transformation, the analysis of the influence of chemical reaction in the gas phase to the propagation of shock waves in a heterogeneous mixture is performed. It is shown that the shock wave can increase the rate of chemical reactions in the gas phase and the oxidation reaction results in an accelerated rise in temperature and pressure in the gas phase and increases the propagation velocity of the shock wave in a heterogeneous environment. Possible implementation situation where the loss of momentum and energy of the gas phase through the interaction with the condensed phase is fully compensated in the release of energy due to the gas phase chemical reactions, is possible. This fact must be taken into account when planning activities related to the prevention of technological disasters.