ПАРАМЕТРЫ НЕПРЕРЫВНОЙ МНОГОФРОНТОВОЙ ДЕТОНАЦИИ СМЕСИ МЕТАНА С НАГРЕТЫМ ВОЗДУХОМ В КОЛЬЦЕВОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ
Ф.А. Быковский, С.А. Ждан, Е.Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
zhdan@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, метан, воздух, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания, форкамера, фоторегистрация, структура течения, тяговые характеристики
Страницы: 28-37
Аннотация
В проточной кольцевой камере сгорания диаметром 503 мм впервые реализованы и исследованы режимы непрерывной многофронтовой детонации смеси метан - нагретый воздух. Воздух предварительно нагревался огневым способом в форкамере от 600 до 1 200 К при сжигании поступающей в форкамеру стехиометрической смеси водород - кислород, расход воздуха 6 ÷ 20.9 кг/с. Коэффициент избытка горючего (метана) составлял 1.15 ± 0.1. Исследовано влияние степени нагрева воздуха на область реализации непрерывной детонации, давление в камере сгорания и удельный импульс. Во всех опытах при температуре воздуха 600 ÷ 1 200 К наблюдали режимы непрерывной многофронтовой детонации с одной парой сталкивающихся поперечных волн с частотой 1.2 ± 0.1 кГц. По измеренным на выходе из камеры сгорания давлениям торможения определены удельные импульсы при непрерывной детонации в зависимости от расхода воздуха и температуры его подогрева. Выяснено, что с повышением температуры воздуха удельный импульс силы тяги уменьшается вследствие увеличения степени диссоциации продуктов. Максимальный удельный импульс с учетом энергии нагретого воздуха 1 630 с получен при температуре воздуха в форкамере 600 К.
DOI: 10.15372/FGV20220203 |
