Abstract
<jats:p>В рамках уравнений Эйлера в двумерной плоской постановке численно исследуется падение ударной волны на пристеночный газовый пузырь (поперечный цилиндр), заполненный водородно-кислородной смесью с добавлением ксенона. Горение газа моделируется с помощью детальной кинетики, учитывающей 19 обратимых реакций. Применяется конечно-разностный метод класса WENO высокого порядка аппроксимации. Описаны процессы преломления и отражения ударной волны, а также фокусировки вторичных скачков уплотнения. Обнаружены различные режимы инициирования детонации в пузыре: прямой, при преломлении и отражении волны от стенки, при фокусировке скачков на плоскости симметрии вблизи стенки. На основе серии расчетов определена зависимость режимов воспламенения и пороговых чисел Маха падающей волны от формы пузыря. Показано, что сочетание фокусировки волны на пузыре и отражения от стенки приводит к существенному снижению пороговых чисел Маха как по сравнению с плоским слоем горючего газа перед стенкой, так и по сравнению со свободным пузырем без стенки.</jats:p> <jats:p>Using the Euler equations in a two-dimensional plane, we numerically study the incidence of a shock wave on a near-wall gas bubble (a transverse cylinder) filled with a hydrogen-oxygen mixture doped with xenon. Gas combustion is modeled using detailed kinetics, taking into account 19 reversible reactions. A high-order finite-difference method of the WENO class is applied. The processes of shock wave refraction and reflection, as well as the focusing of secondary shock waves, are described. Various modes of detonation initiation in the bubble are discovered: direct detonation, refraction and reflection of the wave from the wall, and focusing of shock waves on a plane of symmetry near the wall. Based on a series of calculations, the dependence of ignition modes and threshold Mach numbers of the incident wave on the bubble shape is determined. It has been shown that the combination of wave focusing on the bubble and reflection from the wall leads to a significant reduction in threshold Mach numbers, both compared to a flat layer of combustible gas in front of the wall and compared to a free bubble without a wall.</jats:p>