Numerical simulation of influence of the non-equilibrium excitation of molecules on direct detonation initiation by spark discharge

Abstract

The influence of the non-equilibrium excitation of molecules on a direct detonation initiation by spark discharge was evaluated by a comparison of simulation result when the delayed vibrational excitation was taken into account with a result where the excitation effect was neglected. A numerical model of the spark channel expansion in chemically reacting gas was used. It was found out that increased critical energy of detonation initiation caused by the delayed activation of the vibrational excited states of polyatomic molecules in an initiating shock wave.

Досліджено вплив нерівноважного збудження молекул на пряме ініціювання детонації іскровим розрядом шляхом порівняння чисельних результатів моделювання у випадку урахування уповільненого коливального збудження з результатами розрахунків без урахування цього процесу. Для досліджень використано математичну модель розширення іскрового каналу в газі, що реагує. Виявлено, що зростання критичної енергії ініціювання детонації викликано уповільненим коливним збудженням багатоатомних молекул в ініціюючій ударній хвилі.

Исследовано влияние неравновесного возбуждения молекул на прямое инициирование детонации искровым разрядом путем сравнения численных результатов моделирования в случае учета замедленного колебательного возбуждения с результатами расчетов без учета этого процесса. Для исследования использовалась математическая модель расширения искрового канала в реагирующем газе. Выявлено, что возрастание критической энергии инициирования детонации вызвано замедленным колебательным возбуждением многоатомных молекул в инициирующей ударной волне.