Features of the dynamics of detonation waves in layered bubble systems

Abstract

The evolution of detonation waves in the vertical annular layer filled with a gas-liquid medium, with different bubble holdup and different ways of detonation initiation is investigated. The effects of the initial exposure to different parts of the pipe end and concentration of bubbly mixture on the formation of detonation waves and the dynamics of their distribution have been determined. It has been discovered that in case the bubble holdup is 1% and the bubble area and the external ring of the pure liquid are exposed to a hard knocker there is a detonation wave breakdown; the reasons for this phenomenon are given. The initiation mechanism of the detonation wave is considered. The initiation mechanism of the solitory matter wave when the bubble holdup is 3-4%, and the end of the annular layer and external layer of the pure liquid are exposed to a hard knocker has been described and its peculiar features against the other background have been given. The effects of the initial exposure method and bubble holdup at the moment of detonation have been investigated.

Исследована эволюция детонационных волн в вертикальном кольцевом слое, заполненном газожидкостной средой, при различном объемном содержании пузырьков и различном способе инициирования детонации. Определено влияние первоначального воздействия на различные участки торца трубы и концентрации пузырьковой смеси на процесс формирования детонационных волн и динамику их распространения. Установлен срыв детонационной волны в случае объемного содержания пузырьков 1% при воздействии жестким ударником по пузырьковой области и внешнему кольцу «чистой» жидкости, изложены причины его возникновения. Рассмотрен механизм инициирования детонационной волны. Описан механизм инициирования солитона в случае концентрации пузырьков 3-4% при воздействии жестким ударником по торцу кольцевого слоя и внешнему слою «чистой» жидкости, показано его отличие от других рассматриваемых случаев. Исследовано влияние способа первоначального воздействия и объемного содержания пузырьков на момент возникновения детонации.