Численное моделирование сублимации твёрдого топлива в потоке высокотемпературного газа в континуальном приближении и с выделением границы двух сред

Предложено два подхода для численного моделирования двухфазных течений в пористой среде с учётом газификации твёрдой фазы. В первом случае математическая модель пористой среды представляется в двухфазной постановке с использованием модели взаимопроникающих континуумов. Для учёта сублимации горючего использована аррениусовская кинетика. Во втором случае пористая среда задавалась в явном виде с выделением границы двух сред, а для моделирования сублимации твёрдого вещества был использован подход, основанный на модели плавления и кристаллизации. Для обоих подходов созданы вычислительные технологии для моделирования сублимации твёрдого горючего в потоке высокотемпературного окислителя. Проведены параметрические расчёты динамики течения в пористой среде при сублимации твёрдой фазы. Показано, что континуальная равновесная математическая модель, в которой предполагается равенство температур газообразной и твёрдой фазы, позволяет качественно правильно описать динамику процесса газификации твёрдого горючего в потоке высокотемпературного окислителя. Выявлено сходство характерных времён процесса сублимации, рассчитанных с использованием двух подходов.