مطالعه عددی انتشار دتونیشن های غیر ایده آل

در این پایان نامه رفتار موج تراک (دتونیشن) در محیط غیرایده آل مورد مطالعه قرار گرفته است. محیط غیرایده آل محیطی است که در آن، عوامل خارجی سبب انحراف رفتار تراک از رفتار حالت ایده آل می شوند. در حالت ایده آل مکانیزمهای اتلافی نظیر اصطکاک و انتقال حرارت وجود ندارند و رفتار تراک تنها تحت تاثیر نرخ واکنشهای سینتیک شیمیایی است. یکی از عوامل خارجی، اصطکاک است که روی رفتار موج تاثیر می گذارد. در تحقیق حاضر، مدلسازی تراک بر اساس معادلات اولر یک بعدی با در نظر گرفتن اصطکاک، به صورت اضافه نمودن ترم چشمه مومنتوم در معادله اولر (بقای مومنتوم) و با مدل سینتیک یک مرحله ای آرنیوسی انجام شده است. برای شبیه سازی جریان و حل معادلات اولر، از روش ppm استفاده شده است. از الگوریتم تعقیب بقایی جبهه موج ضربه ای به منظور قرار دادن شبکه ریزتر (تطبیق شبکه amr) در مکان موج استفاده شده است. مطالعه اثر اصطکاک به صورت پارامتریک بر روی رفتار تراک و در طیف وسیعی از مخلوطهای با انرژی های فعالسازی متفاوت از کم (تراک کاملاً منظم) تا زیاد (تراک کاملاً نامنظم) صورت گرفته است. نتایج نشان داده اند که با افزایش اصطکاک، رقابت میان نرخ انرژی آزاد شده از واکنش شیمیایی و نرخ اتلاف انرژی توسط اصطکاک (تبدیل انرژی جنبشی به حرارت)، تراک پایدار را به سمت ناپایداری برده است. در تراک کاملا پایدار، اگر افت مومنتوم ایجاد شده بخاطر وجود اصطکاک کم باشد، تولید و اتلاف انرژی ها با هم موازنه شده و تراک، پایداری خود را حفظ می کند، اگرچه مقادیر متوسط سرعت و یا فشار تراک نسبت به حالت ایده آل کمتر می شود. با زیاد شدن اثر اصطکاک رفتار تراک نوسانی شده و به سمت افزایش ناپایداری می رود. نتایج حاصل نشان دادند که موج تراک در تمام محدوده انرژی های فعالسازی بررسی شده از مقادیر کم تا زیاد، با بیشتر شدن اصطکاک از یک حد بحرانی، دچار میرایی می شوند که باتوجه به مقدار انرژی فعالسازی، مکانیزم دخیل در میرایی آن تفاوت می کند. در انرژی فعالسازی زیر مرز پایداری، تضعیف تراک با افت فشار موج ضربه ای و کاهش نرخ واکنش شیمیایی، سبب میرایی شده است درحالیکه در انرژی فعالسازی بالای مرز پایداری، اضافه بر مکانیزم فوق، مکانیزم تشکیل بسته های نسوخته نیز مشاهده شده است.