Чисельне дослідження термогазодинамічних процесів у модельному пульсуючому детонаційному двигуні до БпЛА
DOI:
https://doi.org/10.33577/2312-4458.33.2025.49-54Ключові слова:
детонація, двигун, чисельне дослідження, газодинамічні процесиАнотація
Представлено результати чисельного моделювання термогазодинамічних процесів у модельному пульсуючому детонаційному двигуні за новою будовою. Пульсуючий детонаційний двигун живиться стисненою пально-повітряною сумішшю через обертовий клапан та забезпечує ініціювання детонації за допомогою детонаційної труби. Виявлено можливість створення підвищеного тиску у детонаційній камері, що відкрита з однієї сторони, за рахунок подачі стисненого горючого газового заряду та застосування обертового клапана. В умовах проведений розрахунків отримано на момент закриття обертового клапана підвищений тиск у переддетонаційній камері близько 0,145 МПа та тиск у детонаційній камері близько 0,13 МПа. Виявлено особливості детонаційного згорання у газодинамічному тракті модельного пульсуючого детонаційного двигуна, що полягають у загасанні детонації під час виходу детонаційної хвилі з ініціюючої детонаційної труби у переддетонаційну камеру з подальшим реініціюванням детонації у детонаційній камері. Наявність реініціювання детонації підтверджується за розподілом тиску у газодинамічному тракті модельного пульсуючого детонаційного двигуна. Реініціювання детонації відбувається через 700 мкс від початку закриття обертового клапана. За результатами числових досліджень підтверджено реалізацію двигуна такого типу.
Посилання
NASA Validates Revolutionary Propulsion Design for Deep Space Missions - NASA: https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/marshall/nasa-validates-revolutionary-propulsion-design-for-deep-space-missions/ [in English].
Braun E., Lu F., Wilson D. Detonation engine performance comparison using first and second law analyses. 46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 25 - 28 July 2010, Nashville, TN, AIAA 2010-7040. [in English].
Macieland E. C., Marques C. S. T. 2-D Simulation with OH* Kinetics of a Single-Cycle Pulse Detonation Engine. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2019, Vol. 12, No. 4, pр. 1249-1263. DOI: 10.29252/jafm.12.04.29593 [in English].
Garg A., Dhiman A. Innovative trends in pulse detonation engine, its challenges and suggested solution. Journal of Basic and Applied Engineering Research. 2014, Vol. 1, No 4, pр. 6-10. [in English].
.Korytchenko K.V, Kucherskyi V.Yu., Krasnoshapka R.Y., Dubinin D.P., Shevchenko S.M., Kovalenko R.I. Comparing of the characteristics of thermal spray coating technologies: air-fuel detonation aluminum spraying onto steel with other technologies. Funct. Mater. 2023; 30 (1). pр. 65 – 73. [in English].
Maxwell Br. McN, Korytchenko K.V., Shypul O. Numerical Simulation of Compression and Detonation Strokes in a Pulse Compression Detonation System. Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2020. pр. 169 – 178. [in English].
Bang B.H., Ahn C.S., Kim Y.T., Lee M.H., Kim M.W., Yarin A.L., Yoon S.S. Deflagration-to-detonation transition in pipes: The analytical theory. Applied mathematical modelling. 2018, Vol. 66. pр. 332–343. [in English].
Kiverin A.D., Yakovenko I.S. Ignition and detonation onset behind incident shock wave in the shock tube. Journal Combustion and Flame. 2019, Vol. 204. pр. 227–236. [in English].



