МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ СПИНОВОЙ ДЕТОНАЦИИ ВОДОРОДОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В КОЛЬЦЕВОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ
С.А. Ждан, А.И. Рыбников, Е.В. Симонов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
zhdan@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, камера сгорания проточного типа, поперечные детонационные волны, водородовоздушная смесь, математическое моделирование, continuous spin detonation, flow-type combustor, transverse detonation waves, hydrogen-air mixture, mathematical modeling
Страницы: 95-106
Аннотация
В рамках квазитрехмерной нестационарной газодинамической постановки сформулирована замкнутая математическая модель непрерывной спиновой детонации с уравнением химической кинетики, согласованным со вторым началом термодинамики, для водородовоздушной смеси, учитывающая обратное влияние пульсационных процессов в камере сгорания на систему подачи смеси. С целью сравнения с экспериментами численное исследование выполнено при соответствующих экспериментам геометрических параметрах кольцевой проточной камеры сгорания внешнего диаметра 306 мм. При варьировании расходов смеси в диапазоне 73.1÷171.3 кг/(с·м2) рассчитаны одно-, двух- и трехволновый режимы непрерывной спиновой детонации, проанализирована структура течения, определены удельные импульсы и проведено сравнение с экспериментами. Показано, что применение при моделировании непрерывной спиновой детонации упрощенной одностадийной кинетической схемы окисления водорода, использовавшейся в некоторых работах, приводит к результатам, в несколько раз отличающимся от экспериментальных данных.
DOI: 10.15372/FGV20200212 |
