ДЕТОНАЦИОННОЕ СЖИГАНИЕ БЕЗУГЛЕРОДНЫХ СМЕСЕЙ АММИАК/ВОДОРОД --- ВОЗДУХ
Ф.А. Быковский1, С.А. Ждан1,2, Е.Ф. Ведерников1, А.Н. Самсонов1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
zhdan@hydro.nsc.ru
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, непрерывная многофронтовая детонация, аммиак, воздух, водород, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания
Страницы: 55-68
Аннотация
Режимы непрерывной спиновой и многофронтовой детонации безуглеродных топливовоздушных смесей аммиак/водород --- воздух впервые реализованы в проточной кольцевой цилиндрической камере сгорания диаметром 503 мм. Исследовано бинарное горючее аммиак/водород с массовыми долями H2 в горючем 0.105 ÷ 0.485 в диапазоне удельных расходов смеси 22 ÷ 347 кг/(с ∙ м2) при коэффициенте избытка горючего φ= 0.47 ÷ 1.55. В смесях аммиак/водород --- воздух с горючим трех составов NH3 + 8H2, NH3 + 4H2 и NH3 + 2H2 реализованы одноволновые и двухволновые режимы непрерывной спиновой детонации со скоростью 1.15 ÷ 1.59 км/с и частотой вращения волн 0.73 ÷ 1.81 кГц при φ= 0.73 ÷ 1.2, а для состава NH3 + H2 --- непрерывная многофронтовая детонация с двумя встречными поперечными детонационными волнами с частотой около 1.0 кГц при φ= 0.72 ÷ 1.0. Определена область реализации режимов непрерывной спиновой детонации и непрерывной многофронтовой детонации в зависимости от содержания аммиака в бинарном горючем и от давления в коллекторе воздуха. Высокочастотными датчиками измерены профили давления в коллекторе воздуха, в камере сгорания в области вращения поперечных детонационных волн. Определены силы тяги и удельные импульсы. Наибольшие импульсы тяги, полученные в камере, --- 2 300, 1 500, 1 350 и 900 с для смесей с массовым содержанием водорода в бинарном горючем 0.485, 0.32, 0.19 и 0.105.
DOI: 10.15372/FGV2025.9550 |
