Динамика детонационных волн в неоднородной пузырьковой жидкости

• Автор: Ахмадуллин, Фаниль Фанзилевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 102 с. : ил.

^ ГЛАВА I. ДИНАМИКА ВОЛН ДАВЛЕНИЯ В ПУЗЫРЬКОВОЙ
ЖИДКОСТИ
§ 1Л Обзор теоретических и экспериментальных работ по
детонационным волнам
§1.2. Основные уравнения динамики для моно дисперсной
пузырьковой жидкости
ГЛАВА II. ДЕТОНАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ В ПУЗЫРЬКОВОЙ
ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ В НЕЙ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ
§2.1. Преобразование основных уравнений пузырьковой жидкости
к удобной для численного расчета форме
§2.2. Принцип построения разностной схемы
§ 2.3. Тестирование модели
§2.4. Возникновение и срыв детонационного солитона при переходе границы неоднородности объемного содержания газа в
пузырьковой жидкости
§2.5. Эволюция детонационных волн в пузырьковой жидкости при переходе границы неоднородности радиусов газовых пузырьков в
пузырьковой жидкости
§2.6. Постдетонационная волна
ГЛАВА III. ДИНАМИКА ДВУМЕРНЫХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛН
В ПУЗЫРЬКОВОЙ ЖИДКОСТИ
• §3.1. Преобразование основных уравнений пузырьковой жидкости
к удобной для численного расчета форме
§3.2. Принцип построения разностной схемы
§3.3. Воздействие граничным давлением на жидкость,
содержащую пузырьковую зону конечных размеров
§3.4. Воздействие граничным давлением на неоднородную по

объемному содержанию газа пузырьковую жидкость
§3.5. Воздействие граничным давлением на слоисто-неоднородную
по объемному содержанию газа пузырьковую жидкость
§3.6. Импульсное воздействие давлением на пузырьковую
жидкость с двух смежных границ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Пузырьковая жидкость с горючей смесью газов (вода с пузырьками гремучего газа или смесью углеводородов с кислородом) является взрывчатым веществом (ВВ), в котором может возникать детонационная волна с амплитудой, доходящей до сотни атмосфер, при воздействии импульсом давления порядка десяти-двадцати атмосфер [55]. Массовая калорийность такого ВВ на шесть и более порядков ниже, чем обычных твердых, жидких и газообразных ВВ. Такие низкокалорийные ВВ являются эффективным средством для усиления и поддержания волн, а также для кратковременного повышения давления в локальных зонах. Кроме того, в горючих жидкостях, содержащих завесы с паровоздушными пузырьками, резкие толчки при транспортировке могут способствовать образованию детонационных волн, приводящих в свою очередь к аварийным ситуациям.
Интерес исследователей к проблеме пузырьковой детонации начиная с 80-х годов прошлого столетия не ослабевает. На данный момент активно ведутся исследования по динамике двумерных детонационных волн в пузырьковой жидкости (Ждан С.А., Кедринский В.К., Ляпидевский В.Ю. и др.). Исследование динамики двумерных и одномерных детонационных волн в пузырьковой жидкости, содержащей неоднородности (по объемному содержанию, радиусу пузырьков и т.д.), связано с анализом взрывобезопасности соответствующих гетерогенных систем, и поэтому является актуальным. Также актуальность диссертационной работы связана с необходимостью расширения и углубления теоретических представлений о нестационарных волновых

Далее учитывая тот факт, что при Ах -> 0 выражение —- переходит в

—можем переписать (3.13):

ду ду
_ ду0 дхо _ дУо (ЗЫ)
Ах дх ду дх ду дх дх ду дх ду ' дх0 ду0 ду0 дх0 дх0 ду0 ду0 дх0
Имея в виду (3.1), выражение (3.14) можно переписать следующим образом [45]:

=> ^=ду__ (ЗЛ5)
дх J дх ду0
Следующим шагом является нахождение соотношения . Для этого

из условия Ду = 0 выразим Дх0:

~-Лх0 = —^Ауо, => Ах0=-^Ду (3.16)
дх0 ду0 ду_

Подставим (3.16) в выражение (3.9) и запишем :