Научная тема: «МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕТЕРОГЕННОЙ ДЕТОНАЦИИ ГАЗОВЗВЕСЕЙ С НЕПОЛНЫМ СГОРАНИЕМ ЧАСТИЦ»
Специальность: 01.02.05
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
Верифицированная по экспериментальным данным физико-математическая модель гетерогенной детонации газовзвесей угольной пыли и результаты исследования механизмов воспламенения и процессов детонации пылевзвесей битуминизированного угля.

Теория неидеальной детонации взвесей частиц алюминия в кислороде, включающая анализ типов течений, карты режимов, критерии, результаты анализа устойчивости.

Численная технология расчета двумерных течений реагирующих двухфазных сред типа газ - частицы, основанная на применении схем TVD, Джентри - Мартина - Дэйли и модификаций схемы TVD для иерархии моделей механики гетерогенных сред в сочетании с процедурой распараллеливания.

Результаты численного моделирования и акустического анализа ячеистой детонации в газовзвесях частиц алюминия в кислороде:

  • в монодисперсных взвесях позволившие установить влияние всех релаксационных процессов на характеристики ячеистой детонации и степенную зависимость размера ячейки от диаметра частиц с показателем 1.6;
  • в полидисперсных взвесях описывающие и обосновывающие свойства частичного или полного вырождения ячеек, критерий полного вырождения, теоретическое объяснение эффекта, наблюдаемого в экспериментах Ф. Занга.

Результаты численного моделирования процессов дифракции гетерогенной детонации в газовзвеси частиц алюминия на обратном уступе, описание и карта режимов, критические условия распространения, обоснование многократного снижения критического числа ячеек в сравнении с газовой детонацией.

Список опубликованных работ
1.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Типы детонационных течений аэровзвеси алюминия в кислороде // Докл. РАН. 1995. Т.342. №2. C.185-188.

2.Федоров А.В., Хмель Т.А. Типы и устойчивость детонационных течений аэровзвеси алюминия в кислороде // ФГВ. 1996, Т.32. №2. C.74-85.

3.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Учет скоростной неравновесности в теории детонации частиц алюминия в кислороде // Докл. РАН. 1997. Т. 355. №6. C.763-767.

4.Федоров А.В., Хмель Т.А. Математическое моделирование детонации алюминиевой пыли в кислороде с учетом скоростной неравновесности частиц // ФГВ. 1997. Т.33. №2. C.80-91.

5.Федоров А.В., Хмель Т.А. Определение самоподдерживающихся режимов неидеальной детонации на модели аэровзвеси частиц алюминия // ФГВ. 1998. Т.34. №5. C.95-102.

6.Федоров А.В., Хмель Т.А. Численное моделирование ударно-волнового инициирования гетерогенной детонации аэровзвеси частиц алюминия // ФГВ. 1999. Т.35. №3. C.81-88.

7.Fedorov A.V., Khmel´ T.A., Fomin V.M. Non-equilibrium model of steady detonations in aluminum particles - oxygen suspensions // Shock Waves. 1999. V. 9. №5. P.313-318.

8.Федоров А.В., Хмель Т.А. Численное моделирование инициирования детонации при вхождении ударной волны в облако частиц алюминия // ФГВ. 2002. Т.38. №1. С.114-122.

9.Хмель Т.А., Федоров А.В. Взаимодействие ударной волны с облаком частиц алюминия в канале // ФГВ. 2002. Т.38. №2. С.89-98.

10.Федоров А.В., Хмель Т.А. Математическое моделирование детонационных процессов в газовзвеси частиц угля // ФГВ. 2002. Т.38. №6. С.103-112.

11.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Эффект скоростной неравновесности в воспламенении газовзвеси угольной пыли в ударных и детонационных волнах // Докл. РАН. 2004. Т. 394. № 4. С.484-488.

12.Хмель Т.А. Численное моделирование двумерных детонационных течений в газовзвеси реагирующих твердых частиц // Мат. моделирование. 2004. Т.16. №6. С.73-77.

13.Fedorov A.V., Gosteev Yu.A., Khmel T.A. To the theory of ignition and detonation of coal particle gas mixtures // Shock Waves. 2004. V.13. №6. P.453-463.

14.Федоров А.В., Хмель Т.А. Численное моделирование формирования ячеистой гетерогенной детонации частиц алюминия в кислороде // ФГВ. 2005. Т.41. №4. С.84-98.

15.Федоров А.В., Хмель Т.А. Учет воспламенения при математическом моделировании гетерогенной детонации угольной пыли в кислороде // ФГВ. 2005. Т.41, №1. С.89-100.

16.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Теоретическое и численное исследование процессов детонации в газовзвесях частиц алюминия // ФГВ. 2006. Т.42. № 6. С.126-136.

17.Федоров А.В., Хмель Т.А. Численные технологии исследования гетерогенной детонации газовзвесей // Мат. моделирование. 2006. Т.18. №8. С.49-63.

18.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Формирование и вырождение ячеистой детонации в полидисперсных газовзвесях // Докл. РАН. 2007. Т.414. №3. С.334-338.

19.Fedorov A.V., Khmel T.A. Cellular detonations in bi-dispersed gas-particle mixtures // Shock Waves. 2008. V.18. №4. P.277-280.

20.Fedorov A.V., Kratova Yu.V., Khmel T.A. Shock and detonation wave diffraction at a sudden expansion in gas-particle mixtures // Shock Waves. 2008. V.18. №4. P.281-290.

21.Федоров А. В., Кратова Ю. В., Хмель Т. А. Численное исследование дифракции ударных волн в каналах переменного сечения в газовзвесях // ФГВ. 2008. Т.44. №1. С.85-95.

22.Федоров А. В., Хмель Т. А. Структура и инициирование плоских волн детонации в бидисперсной газовзвеси частиц алюминия // ФГВ. 2008. Т.44. №2. С.46-55.

23.Федоров А. В., Хмель Т. А. Формирование и вырождение ячеистой детонации в бидисперсных газовзвесях частиц алюминия// ФГВ. 2008. Т.44. № 3. С.109-120.

24.Fedorov A.V., Khmel T.A., Fomin V.M. Analysis of the shock wave ignition and detonation in bituminous coal-dust suspensions // J. of Loss Prevention in the Process Industries. 2009. V.22. №2. P.140-144.

25.Кратова Ю.В., Федоров А.В., Хмель Т.А. Дифракция плоской детонационной волны на обратном уступе в газовзвеси // ФГВ. 2009. Т.45. №5. С.95 – 107.

26.Федоров А.В., Фомин В.М., Хмель Т.А. Математическое моделирование гетерогенной детонации в газовзвесях частиц алюминия и угольной пыли // ФГВ. 2009. Т.45. №4. С.166-177.

27.Fedorov A.V., Khmel T.A., Kratova Yu.V. Cellular detonation diffraction in gas -particle mixtures // Shock Waves. 2010. V.20. №6. P.509-519.