ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ПАРОВ КЕРОСИНА В РАСШИРЯЮЩЕМСЯ СОПЛЕ
Ю.В. Туник1, Г.Я. Герасимов1, В.Ю. Левашов1, Н.А. Славинская2
1НИИ механики МГУ им. М. В. Ломоносова, 119192 Москва, Россия
tunik@imec.msu.ru
2Исследовательский центр общества по безопасности технологий и реакторов, 85748 Гархинг, Мюнхен, Германия
Ключевые слова: пары керосина, детонационное горение, кинетическая модель, сверхзвуковое течение, дивергентное сопло, расчетная схема Годунова, kerosene vapor, detonation combustion, kinetic model, supersonic flow, divergent nozzle, Godunov scheme
Страницы: 105-114
Аннотация
Численно исследуется инициирование и стабилизация детонационного горения паров керосина в сверхзвуковом воздушном потоке, поступающем в расширяющееся осесимметричное сопло с коаксиальным центральным телом. В расчетах используется редуцированная кинетическая модель горения, включающая в себя 68 реакций для 44 компонентов. Энтальпия и энтропия компонентов определяются с использованием аппроксимирующих полиномов из базы данных NASA. В основе гидродинамической модели лежат двумерные нестационарные уравнения Эйлера для осесимметричного течения многокомпонентного реагирующего газа. Расчеты выполняются с использованием конечно-разностной схемы Годунова и ее b-модификации повышенной точности на гладких решениях. Определены параметры потока, обеспечивающие стабильное детонационное горение паров керосина в рассматриваемом сопле. Детонационное горение керосина дает более высокую тягу, чем сжигание водорода, но заметно проигрывает по удельной тяге. Расчеты выполнены на суперкомпьютере "Ломоносов" Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
DOI: 10.15372/FGV20200311 |
