Detonation is a branch of combustion that is initiated by an exothermic chemical reaction and it results in a supersonic shock wave called the Detonation Wave. Generally detonation occurs in homogeneous reacting gaseous, liquid or solid media. However sometimes, detonation is also observed in highly non-uniform medium which contains detonable sources (reacting gaseous, liquid or solid media) in a discrete pattern. This project focuses on the study of effect of discrete energy sources on the detonation wave velocity with the help of numerical modeling and simulations. The energy release as a result of detonation is continuous for a homogeneous gaseous mixture and generally results in a Chapman Jouguet (CJ) Detonation Velocity. However in the presence of discrete energy sources, the detonation velocity comes out to be higher than the CJ Detonation Velocity as observed theoretical by Higgins A. (Proc. 20th ICDERS, Montreal, 2005). This project aims to find numerical solutions for highly discrete detonation systems to verify the already existing theoretical results for discrete detonation systems. For the calculation of detonation wave velocities for medium with discrete sources, numerical analysis was carried out on an in-house one dimension Euler code. Modifications in the code were made to use it for continuous detonation purpose initially to verify the exact CJ detonation velocity through the code and then at a later stage, other modifications were made to the code to use it for discrete detonation phenomenon. Using the in-house numerical code for solving supersonic flow problems, the continuous detonation system was modeled and the results obtained were within 0.05% difference with respect to the exact CJ Detonation Velocity. After wards, discrete detonation system was modeled and numerical experiments were performed. It was observed that the detonation wave velocity increases with the increase in discreteness of energy source which is consistent with the / La détonation est une branche de la combustion qui est initiée par une réaction chimique exothermique duquel en résulte une onde de choc supersonique appelé «Detonation Wave". Généralement la détonation se produit dans une réaction homogène gazeuse, liquide ou solide. Mais parfois, la détonation est également observée en un milieu hautement non-uniforme qui contient des sources detonable (réaction gazeux, liquide ou solide ) dans un motif discret. Ce projet se concentre sur l'étude des effets des sources d'énergie discrets sur la vitesse de l'onde de détonation à l'aide de la modélisation numérique et des simulations. La libération d'énergie à la suite de la détonation est continue pour un mélange homogène de gaz et aboutit généralement à une vélocité de détonation appelé Chapman Jouguet (CJ). Toutefois, en présence de sources d'énergie distinctes, la vitesse de détonation sort d'être supérieure à la vitesse de détonation CJ observée théorique par A. Higgins (Proc. 20th ICDERS, Montréal, 2005). Ce projet vise à trouver des solutions numériques pour les systèmes de détonation très discrète afin de vérifier l'existance des résultats théoriques pour les systèmes de détonation discrets. Pour le calcul de vitesses des ondes de détonation pour les moyennes avec des sources discrètes, l'analyse numérique a été réalisée sur une maison d'une dimension de code Euler. Ces modifications du code ont été apportées à des fins de détonation continue . D'abord pour vérifier la vitesse de détonation CJ exacte dans lc code, puis à un stade ultérieur, d'autres modifications ont été apportées au code utiliser pour le phénomène de détonation discrets. Afin de pouvoir utiliser la maison en code numérique pour résoudre les problèmes d'écoulement supersoniques, le système continue de détonation a été modélisé et les résultats obtenus ont été de 0,05% de différence par rapport à la vitesse exacte d
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.95251 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Javaid, Mehshan |
| Contributors | Evgeny Timofeev (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Engineering (Department of Mechanical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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