Использование метода КАБАРЕ для анализа газодинамических процессов в реагирующих газовых смесях

Процессы горения повсеместно используются в различных областях промышленности и энергетики. Несмотря на богатую историю исследований процессов в химически активных газовых смесях, в данной области непрерывно возникают новые вызовы, продиктованные стремлением к повышению эффективности энергетических установок, снижению выбросов вредных веществ, разработке надежных подходов к обеспечению пожаро- и взрывобезопасности. Численный анализ зарекомендовал себя как эффективный инструмент решения современных фундаментальных и прикладных задач физики горения. Ввиду необходимости разрешения широкого спектра пространственных и временных масштабов, моделирование газодинамических течений в химически активных средах представляет собой одну из наиболее сложных и трудоемких задач вычислительной физики и невозможно без применения высокопроизводительных вычислительных систем и надежных вычислительных алгоритмов.
В данном докладе представлены результаты коллектива Лаборатории вычислительной физики ОИВТ РАН по применению современного бездиссипативного метода вычислительной газодинамики «КАБАРЕ» для исследования процессов воспламенения, нестационарного горения и детонации. На основе решения разработанного авторами набора тестовых задач показана высокая эффективность метода «КАБАРЕ» для моделирования процессов горения. Продемонстрированы результаты трехмерного моделирования особенностей газодинамических течений в ударных трубах и проанализированы механизмы воспламенения газовых смесей за отраженными и падающими ударными волнами. Приведены результаты исследования процессов нестационарного ускорения пламени и перехода к детонации в ограниченных объемах и неограниченном пространстве.