Научный отчет № 5070

Название

Экспериментальные и теоретические исследования моделей пульсирующих детонационных двигателей на углеводородных горючих с воздухом.

Авторы

Левин В.А., Марков В.В., Афонина Н.Е., Громов В.Г., Мануйлович И.С., Смехов Г.Д., Хмелевский А.Н.

Аннотация

В отчете обоснованы новые технологические решения организации различных двигательных систем, позволяющих повысить эффективность рабочего процесса в двигателе и обеспечить высокие тяговые характеристики. Предложены и обоснованы новые способы организации рабочего процесса в камере сгорания. В теоретическом плане разработаны эффективные газодинамические модели, учитывающие основные неравновесные физико-химические процессы горения топливовоздушных смесей в тракте двигательного устройства, а также эффективных методов численного расчета течений. В частности, сформулирована математическая модель горения газообразных углеводородных топлив, в том числе газообразного керосина, при различных способах организации рабочего процесса в камере сгорания. Создана двумерная модель течения многокомпонентной смеси газов в проточном канале экспериментальной установки и в тяговом модуле, а также разработана вычислительная программа для проведения комплексного теоретико-экспериментального исследования. Проведены модельные расчеты нестационарных течений для определения особенностей процессов формирования параметров торможения и оптимизации режимов работы двигательного устройства в зависимости от условий течения в газодинамическом тракте. На стенде НИИ механики МГУ проведены продувки осесимметричной модели ДУ 70 мм воздухом и продуктами сгорания ацетиленовоздушных смесей, позволившие выявить влияние состава рабочего тела и параметров торможения на характер течения и силовые характеристики модели. Разработанные вычислительные комплексы и полученные результаты могут использоваться для эффективного решения задач, связанных с течениями реагирующих газовых смесей в замкнутых объемах и каналах сложной формы, а также при проектировании перспективных летательных аппаратов в авиации и ракетостроении.

Год публикации

2010 г.

Объём

115 с.

Научный руководитель

Левин В.А.

Ключевые слова

теоретическое и экспериментальное исследование, уравнения Эйлера, уравнения Навье-Стокса, математические модели, вычислительный эксперимент, реактивное двигательное устройство, кольцевое сопло, горение, детонация, электрический разряд, тяговые характеристики, измерения.