ESTUDO NUMÉRICO DA ESTABILIZAÇÃO DE ONDAS DE DETONAÇÃO POR RAMPAS DE COMPRIMENTO FINITO / NUMERICAL STUDY OF DETONATION STABILIZATION BY FINITE LENGTH RAMPS

AUTOR(ES)

MIGUEL ANGEL TUPA WALTER

DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Nesta dissertação apresentam-se os resultados de um estudo numérico da interação entre uma onda de detonação oblíqua forte estabilizada pela rampa de um diedro e o leque expansão gerado pela deflexão da superfície do diedro. Neste estudo foi utilizado um código numérico que resolve as equações que governam o escoamento de uma mistura reativa de hidrogênio e ar. Estas equações são discretizadas por um procedimento do tipo volumes finitos centrado na célula de cálculo, segundo um esquema que leva em conta as velocidades características do escoamento. A presença de ondas de choque e detonação requer o uso de procedimentos de adaptação de malha. Neste trabalho procedimentos de enriquecimento e empobrecimento de malha são usados, o primeiro para melhorar a resolução das regiões do escoamento nas quais ocorrem grandes gradientes das propriedades, enquanto o segundo para retirar pontos da malha em locais onde os gradientes são pequenos. Mostra-se que este procedimento de empobrecimento, desenvolvido neste trabalho, resulta em ganhos no tempo de processamento. Na determinação dos parâmetros que levem a obter ondas do tipo Chapman-Jouguet como resultado da interação, inicialmente é realizada uma análise quase uni-dimensional baseada nos diagramas das polares de detonação e nos diagramas do tempo de indução da mistura reativa. Em seguida, os resultados das simulações numéricas mostram que a obtenção de uma detonação do tipo Chapman- Jouguet é possível para valores intermediários do ângulo diedro, dentro da faixa das detonações estáveis. Quando o ângulo do diedro é próximo ao ângulo máximo permitido para detonações estáveis obteve-se o desacoplamento da onda de detonação, com a subsequente extinção do processo de combustão.

ASSUNTO(S)

ondas de detonacao dinamica dos fluidos computacional destonation waves computational fluids dynamics

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