Динамика физико-химически трансформирующихся многофазных сред, включающих аэродисперсные и пористые системы.НИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Динамика физико-химически трансформирующихся многофазных сред, включающих аэродисперсные и пористые системы.
Результаты этапа: 1. Продолжена разработка математических моделей движения сложных многокомпонентных систем (автотранспортных потоков на магистралях, техногенных загрязнений в околоземном космическом пространстве, полидисперсных смесей с частицами или каплями), описываемых с позиций механики сплошных сред. Одной из актуальных задач противодействия терроризму является задача подавления действия взрыва в случае обнаружения взрывного устройства в местах скопления людей, на железнодорожном или воздушном транспорте, когда нет возможности или времени для гарантированного предотвращения взрыва. Для таких случаев разрабатываются специальные механические системы, призванные экранировать потенциально опасный объект с последующей эффективной ликвидацией. Основой действия таких систем является окружение взрывного устройства системой экранов, подавляющих взрывные волны путем поглощения их энергии и перевода в другие виды, а также оказание импульсного воздействия, приводящего к разрушению взрывного устройства до начала детонации. В рамках проекта разработаны математические модели и программы расчета на суперЭВМ быстропротекающих физико-химических процессов развития взрыва, формирования ударных волн, взаимодействия ударных волн с композиционными экранами, разрушение экранов и поглощение энергии ударных волн путем ее трансформации в энергию разрушения, а также ее тепловую и механическую диссипацию. Также было проведено исследование взаимодействие одиночного осколка с замкнутым контейнером, заполненным смесью несжимаемой жидкости и сильно сжимаемого газа. Получены результаты, позволяющие оценить степень торможения осколка и скорость преобразования кинетической энергии его движения в тепловую и механическую энергию окружающей среды, что предполагает применение данного принципа для создания низкоплотных защитных экранов для защиты космических аппаратов при столкновениях с элементами космическиого мусора. ть, если работа выполнена на научном оборудовании, закупленном по Программе развития МГУ. 1. Продолжена разработка математических моделей движения сложных многокомпонентных систем (автотранспортных потоков на магистралях, техногенных загрязнений в околоземном космическом пространстве, полидисперсных смесей с частицами или каплями), описываемых с позиций механики сплошных сред. Одной из актуальных задач противодействия терроризму является задача подавления действия взрыва в случае обнаружения взрывного устройства в местах скопления людей, на железнодорожном или воздушном транспорте, когда нет возможности или времени для гарантированного предотвращения взрыва. Для таких случаев разрабатываются специальные механические системы, призванные экранировать потенциально опасный объект с последующей эффективной ликвидацией. Основой действия таких систем является окружение взрывного устройства системой экранов, подавляющих взрывные волны путем поглощения их энергии и перевода в другие виды, а также оказание импульсного воздействия, приводящего к разрушению взрывного устройства до начала детонации. В рамках проекта разработаны математические модели и программы расчета на суперЭВМ быстропротекающих физико-химических процессов развития взрыва, формирования ударных волн, взаимодействия ударных волн с композиционными экранами, разрушение экранов и поглощение энергии ударных волн путем ее трансформации в энергию разрушения, а также ее тепловую и механическую диссипацию. Также было проведено исследование взаимодействие одиночного осколка с замкнутым контейнером, заполненным смесью несжимаемой жидкости и сильно сжимаемого газа. Получены результаты, позволяющие оценить степень торможения осколка и скорость преобразования кинетической энергии его движения в тепловую и механическую энергию окружающей среды, что предполагает применение данного принципа для создания низкоплотных защитных экранов для защиты космических аппаратов при столкновениях с элементами космическиого мусора.
2 8 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Динамика физико-химически трансформирующихся многофазных сред, включающих аэродисперсные и пористые системы
Результаты этапа: 1. Продолжена разработка математических моделей движения сложных многокомпонентных систем (автотранспортных потоков на магистралях, техногенных загрязнений в околоземном космическом пространстве, полидисперсных смесей с частицами или каплями), описываемых с позиций механики сплошных сред. Одной из актуальных задач противодействия терроризму является задача подавления действия взрыва в случае обнаружения взрывного устройства в местах скопления людей, на железнодорожном или воздушном транспорте, когда нет возможности или времени для гарантированного предотвращения взрыва. Для таких случаев разрабатываются специальные механические системы, призванные экранировать потенциально опасный объект с последующей эффективной ликвидацией. Основой действия таких систем является окружение взрывного устройства системой экранов, подавляющих взрывные волны путем поглощения их энергии и перевода в другие виды, а также оказание импульсного воздействия, приводящего к разрушению взрывного устройства до начала детонации. В рамках проекта разработаны математические модели и программы расчета на суперЭВМ быстропротекающих физико-химических процессов развития взрыва, формирования ударных волн, взаимодействия ударных волн с композиционными экранами, разрушение экранов и поглощение энергии ударных волн путем ее трансформации в энергию разрушения, а также ее тепловую и механическую диссипацию. Также было проведено исследование взаимодействие одиночного осколка с замкнутым контейнером, заполненным смесью несжимаемой жидкости и сильно сжимаемого газа. Получены результаты, позволяющие оценить степень торможения осколка и скорость преобразования кинетической энергии его движения в тепловую и механическую энергию окружающей среды, что предполагает применение данного принципа для создания низкоплотных защитных экранов для защиты космических аппаратов при столкновениях с элементами космическиого мусора. 2. Исследованы самоподдерживающиеся волны в метастабильных системах, допускающих экзотермические химические реакции (горение), определена зависимость переходных процессов от внешних определяющих параметров: температуры, давления, химического и фазового состава сред, геометрических характеристик ограничивающего объема. Показано, что при инициировании детонации ударной волной в полидисперсной газокапельной смеси происходит сильное затухание ударной волны с образованием позади неё слоя повышенной концентрации конденсированной фазы. В случае успешного инициирования гетерогенной детонации её выход на самоподдерживающийся режим осуществляется через моду пересжатой детонации. При инициировании горения полидисперсной смеси ударной волной возможно многоочаговое воспламенение по ходу ударной волны. 3. Изучены особенности перехода волн горения и детонации в объем из труб малого диаметра. Проведены сравнительные исследования инициирования детонационных волн в газовых смесях и перепускания детонации в трубы большого диаметра для смесей различного стехиометрического состава и разбавления инертным азотом. Установлено, что реинициирование детонации при выходе в больший объем происходит легче при использовании схемы перепускания из кольцевого щелевого зазора, при которой образуется сходящаяся к оси трубы детонационная волна. 4. Методами прямого численного моделирования исследовано влияние ингибиторов на распространение детонационных волн в смесях водорода с воздухом. Показано, что добавление процентных долей ингибиторов, повышающих удельную теплоту сгорания смеси, тем не менее, приводит к расщеплению детонационной волны на ударную волну и отстающий от нее фронт горения. Это показывает, что даже при распространении детонационных волн, велика роль кинетического механизма цепных реакций и его ингибирования путем обрыва реакционных цепей, вызванного ингибитором.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".