НЕПРЕРЫВНАЯ ДЕТОНАЦИЯ СМЕСИ ЖИДКИЙ КЕРОСИН - ВОЗДУХ С ДОБАВКОЙ ВОДОРОДА ИЛИ СИНТЕЗ-ГАЗА
Ф.А. Быковский, С.А. Ждан, Е.Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
zhdan@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, жидкий керосин, воздух, водород, синтез-газ, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания, continuous spin detonation, liquid kerosene, air, hydrogen, syngas, transverse detonation waves, annular combustor
Страницы: 83-92
Аннотация
В проточной кольцевой цилиндрической камере диаметром 503 мм реализованы и исследованы режимы непрерывной детонации гетерогенных смесей авиационный керосин - воздух с добавками водорода или синтез-газа. При варьировании расходов воздуха, жидкого керосина, водорода и их соотношения получены режимы непрерывной спиновой детонации в следующих диапазонах: число поперечных детонационных волн 1-5, их скорость 1.15-1.67 км/с и частота вращения 0.73-4.86 кГц. Для синтез-газа состава СО + 3Н2 зарегистрированы режимы с двумя встречными поперечными волнами, имеющими среднюю скорость вращения 0.66-1.47 км/с и частоту 0.85-1.87 кГц. Применение в системе подачи горючего способа барботирования жидкого керосина газообразным горючим (водородом или синтез-газом) позволило уменьшить массовую долю газа в двухфазном горючем до 8.4 % для водорода и до 47 % для синтез-газа состава СО + 3Н2. Показано, что минимальное содержание синтез-газа в керосине, при котором наблюдается детонационный режим, определяется количеством водорода. По измеренным на выходе из камеры сгорания давлениям торможения определены удельные импульсы при непрерывной детонации в зависимости от состава двухфазного горючего. Максимальное значение удельного импульса около 4000 с получено при массовой доле водорода в двухфазном горючем 42 %. Приведены оценки минимального диаметра кольцевой детонационной камеры сгорания в зависимости от удельного расхода гетерогенной смеси.
DOI: 10.15372/FGV20190510 |
