ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕТОНАЦИИ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ НА АДАПТИВНО-ВСТРАИВАЕМОЙ ЛАГРАНЖЕВОЙ СЕТКЕ В МЕТОДИКЕ "Д"

Л. А. Андреевских, И. М. Епишков, Н. В. Корепова, Д. М. Линник, О. О. Муругова, В. Б. Титова, Ю. Д. Чернышёв
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2015. Вып.2. С. 28-39.

      Описывается методика расчета трехмерных задач газовой динамики на адаптивно-встраиваемых лагранжевых сетках. Основная идея решения уравнений газодинамики с использованием адаптивно-встраиваемых сеток заключается в уменьшении размеров ячеек исходной расчетной сетки в процессе счета в локальных зонах с большими градиентами газодинамических величин. Такой подход позволяет в ряде случаев значительно повысить точность численного решения, не перегружая при этом расчет избыточно мелкой сеткой и делая его более экономичным.
      Методика расчета на адаптивно-встраиваемых сетках за счет своей экономичности особенно актуальна для задач в трехмерной постановке и, в частности, для численного моделирования горения ВВ с использованием модели кинетики детонации Морозова-Карпенко. При использовании данной модели неизбежно возникают высокие требования к размеру ячеек счетной сетки, что отчасти связано с физическими параметрами применяемого взрывчатого состава. Например, для ВВ на основе ТЭНа размер химической зоны составляет приблизительно 0,03 мм. Ясно, что счетные сетки с размером ячеек около 0,1 мм, которые обычно применяются для моделирования процесса детонации в других ВВ (например на основе ТАТБ) с кинетикой Морозова-Карпенко, не всегда можно применять к ВВ на основе ТЭНа. Поэтому подход, связанный с использованием в трехмерных расчетах модели кинетики детонации, ранее не мог широко применяться в связи с его высокими требованиями к вычислительным ресурсам.
      В статье кратко описаны алгоритмы использования адаптивно-встраиваемых сеток применительно к лагранжевой методике Д и приведены результаты численного моделирования одного эксперимента по определению влияния слабых ударных волн на распространение детонационной волны в прутках ВВ на основе ТЭНа с использованием описываемой методики (рис. 16, табл. 2, список лит. - 8 назв.).

Полный текст статьи