Численное исследование горения углеводородных топлив требует решения системы дифференциальных уравнений,описывающих многоступенчатые цепные химические реакции, молекулярныйперенос, перенос импульса, тепла и массы путем конвекции, излучение, турбулентность, испарениежидких капель и т. д.В данной работе показан опыт численного моделирования горения на основе однородной модели, отображающей непрерывный спектр режимов горения - от диффузионных пламен и до детонации.Модель является составной частью аппаратачисленных исследований нестационарных пространственных течений вязкой среды в разнообразных тепловых машинах. Течение газа описывается законами сохранения массы, импульса и энергии. Для отображения движения частиц химически реагирующей смеси с различной предысторией используется смешанный эйлерово-лагранжев подход. Идентификация положительных энергетических скачков, адекватных определенным уровням активации химических превращений, реализуется на основе дифференциальных анализаторов активации процесса. В работе приведены примеры расчета рабочего процесса в пульсирующем воздушно-реактивном двигателе.
многорежимное горение, численные исследования, тепловые машины, эйлерово -лагранжев подход, дифференциальный анализатор
1. Термодинамические и тепло физические свойства продуктов сгорания. Справочник в 10 т./ Под ред. В.П. Глушко. T.I - М.: ВИНИТИ АН СССР, 1971.
2. Westbrook С.К. A detailed chemical kinetic reaction mechanism for the oxidation of iso-octane and n-heptane over an extended temperature range and its application to analysis of engine knock. / C.K. Westbrook, J. Wamatz, W.J.Pitz.Symposium (International) on Combustion. Volume 22, Issue 1, 1989, Pages 893-901.
3. Kong S.C. Modeling and Experiments of HCCI En gine Combustion Using Detailed Chemical Kinetics with Multidimensional CFD/ Kong S.C., Mariott S.D. etc. SAE 2001-01-1026.
4. Acevs S.V. A Decoupled Model of Detailed Fluid Mechanics Followed by Detailed Cehemical Kinetics for Prediction of Iso-Octane HCCI Combustion/ Acevs S.V., Martines-Frias J. etc. SAE 2001-013612.
5. Двигатели внутреннего сгорания /под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова,- М.: «Машиностроение», 1983. -375 с.
6. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршне вых двигателях/А.Н. Воинов. - М.: Машиностроение, 1977,-277 с.
7. Дизели. Справочник /под ред. Ваншейдта. - М,-: Машиностроение, 1964 - 559 с.
8. Амброжевич A.B. Численное моделирование комплекса нестационарных газодинамических процессов в тепловых двигателях/ A.B. Амброжевич. - Харьков: ХГАДТУ, 1999 - 77 с.
9. Амброжевич A.B. Численное моделирование теп лофизических процессов в двигателестроении/ A.B. Амброжевич. - Харьков: Нац. аэрокосм, ун-т «Харьк. авиац. ин-т», -2005. -233 с.
10. Амброжевич A.B. Комплексная математическая модель ПУВРД малой тяги [Текст]/ A.B. Амброжевич, С.Н. Ларьков // Радiелектронш i комп’ютернi системи: Науково-технiчний журнал Харкiв: ХАИ,- 2004,- № 4. - С. 118-121.
11. Бойчук И. П. Комплексное аэродинамическое моделирование транспортных систем с двигателями прямой реакции: монография / И. П. Бойчук. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2016. - 230 с.
12. Амброжевич A.B. Модель многорежимного горения в тепловых машинах/ A.B. Амброжевич, С.Н. Ларьков, К.Н. Мигалин // Авиационнокосмическая техника и технология, Вып. 1 (58), -2010. С. 76- 79.
13. Кнорре Г.Ф. Что такое горение? -М. -Л.: Госэнергоиздат, 1955. -233 с.
14. Livengood, J.C., Wu, P.C. Correlation of Autoignition Phenomena in Internal Combustion Engines and Rapid Compression Machines. Fifth Symposium on Combustion, 1955.
15. Jinkai Zheng, David L. Miller and Nocolas P. Gemansky. A Global Reaction Model for the HCCI Combustion Process. SAE Paper № 2004-01-2950.
16. Watson, N., Pilley, A.D., and Marzouk, M., “A Combustion Correlation for Diesel Engine Simulation”, SAE Paper № 800029.
17. Ковеня В. М. Применение метода расщепления в задачах аэродинамики//В. М. Ковеня, Е. А. Тарнавский, С. Е. Черный. - Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1990. -247 с.
18. Еодунов С.К. Численное решение многомерных задач газовой динамики// С.К. Еодунов, A.B. Забродин, М.Я. Иванов, А.Н. Крайко, Е.П. Прокопов. -М.: Наука, 1976.-400 с.
19. Boychu K.P., Grinek A.V., Dantsevich I.M. Modified method of calculation of the flows in areas with moving boundaries. Proceedings of the 2018 IEEE Northwest Russia Conference on Mathematical Methods in Engineering and Technology (MMET NW). 10-14 September, 2018. St. Petersburg, Russia: Saint Petersburg Electrotechnical University “LETT, pp. 19-21.
20. Бойчук И.П., Ларьков С.Н. Генератор регулярных ортогональных сеток для численного решения задач газодинамики // Морские интеллектуальные технологии (в печати).
21. Льюис Б. Еорение, пламя и взрывы в газах/ Б. Льюис, Е. Эльбе.-М.: «Мир», 1968. -592 с.
22. Ворожцов Е.В. Дифференциальные анализаторы ударных волн. Приложения теории/ Е.В. Ворожцов, В.М. Фомин, H.H. Яненко// Численные методы механики сплошной среды, т.7. -1976.-№6.-С.8-22.
23. Ворожцов Е.В. Метод локализации особенностей при численном решении задач газовой динамики/ Е.В.Ворожцов, H.H. Яненко. - Новосибирск: Наука, 1985. -224 с.
24. Амброжевич A.B. Малоресурсный метод численного моделирования течений в геометрических областях сложной формы/А.В. Амброжевич, И.П.Бойчук, С.Н.Ларьков, В.А. Середа // Авиационно- космическая техника и технология- 2008- Вып. 6-С. 5-10.
25. Белоцерковский О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике/ О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов-М.: Наука, 1982. - 392 с.
26. Харлоу Ф. Численный метод частиц в ячейках для задач гидродинамики// Вычислительные методы в гидродинамике. - М.: Мир, 1967, - С.316-342.
27. Детонация и двухфазное течение / Сб. ст. под ред. С.С.Пеннера и Ф.А. Уильямса. -М.: «Мир», 1966, -374 с.
28. Пат. 2435978 (РФ) Пульсирующий воздушнореактивный двигатель / К.В. Мигалин, А.И.Сиденко, К.К. Мигалин, С.И. Мусатов,- Ужегов, 2010.
29. Амброжевич A.B. Численные исследования комплекса процессов внешнего и внутреннего обтекания беспилотного летательного аппарата с эжекторным ПВРД / A.B. Амброжевич, И.П. Бойчук, К.В. Мигалин, В.А. Середа // Авиационно-космическая техника и технология. -2012,-№ 1.-С. 34-39.
30. Кондратьев С.И. Еидродинамика управляемого движения судна [Учебное пособие] С. И. Кондратьева, Р. А. Починков; Федеральное гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Морская гос. акад. им. адмирала Ф. Ф. Ушакова". Новороссийск, 2008.
