Моделирование спиновой детонации в кольцевой камере сгорания в двумерной постановке
И.Н. Боровик1, И.Р. Фаризанов1, Л.С. Яновский1,2
1Московский авиационный институт, Москва, Россия
borovikin@mai.ru
2Институт проблем химической физики РАН, Москва, Россия
lsyanovskiy@ciam.ru
Ключевые слова: непрерывная (спиновая) детонация, численное моделирование, детонационный двигатель
Страницы: 129-146
Аннотация
В статье представлены результаты численного моделирования явления непрерывной спиновой детонации водород-кислородной смеси в двумерной нестационарной постановке с использованием периодических граничных условий. Программная реализация математической модели выполнена в программном комплексе ANSYS Fluent. Приведены методика настройки данного программного комплекса и алгоритм инициализации процесса детонации для проведения численного моделирования. Верификация методики выполнена с помощью расчета и сравнения с экспериментальными данными скорости распространения плоской детонационной волны с различными разбавителями. С помощью разработанной методики моделирования определены удельные импульсы и величины скоростей непрерывной спиновой детонации для коэффициента избытка горючего в диапазоне от 0,56 до 2,4. Результаты моделирования продемонстрировали хорошее совпадение с результатами других авторов. Также с помощью численного моделирования установлено, что удельный импульс камеры сгорания детонационного ракетного двигателя больше удельного импульса жидкостного ракетного двигателя в среднем на 17 %. Показано, что использование процесса непрерывной спиновой детонации может значительно уменьшить длину цилиндрической части камеры сгорания и газогенератора ракетного двигателя.
|
