Изучение активных способов управления газодинамикой реагирующих потоков и процессами горения

Объектами исследования являются перспективные способы управления неравновесными течениями с выделением тепла от горения и методы воздействия на газодинамику реагирующих течений в приложении к энергетическим установкам. Цель работы – изучение физических механизмов и принципов активного управления газодинамикой течений и процессами горения для создания технологий, которые позволят: более эффективно использовать природные ресурсы и энергоносители, понизить потребления сырья для получения базовых продуктов нефтехимии и обеспечить высокий уровень экологической безопасности. В работе проводились экспериментальные и расчетно-теоретические исследования. Сделаны термодинамические оценки минимального числа Маха полета, при котором в тракте двигателя сохраняется сверх- либо трансзвуковой режим течения. Экспериментально реализован преддетонационный режим горения керосина в модельной камере сгорания для условий соответствующих полету с М=4.5. Обозначена проблема, связанная с термической деформацией стенок камеры сгорания в сверхзвуковом режиме работы. В расчетно-теоретических исследованиях определены требованиями к газодинамическим импульсам дросселирующей струи при инициировании горения. Показано, что интенсификация горения без теплового запирания возможна при числе Маха на входе камеры сгорания Мс≥1.7 и температуре торможения не ниже 1400 К. На основе анализа экспериментальных и расчетных данных сформулированы нерешенные вопросы по лазерному управлению горением в скоростном потоке. Выполнен параметрический анализ характеристик двухстадийного пиролиза углеводородов с использованием пропана в качестве сырья, и показана перспективность его использования в рамках разрабатываемого метода. Новизна полученных результатов определяется фундаментально-прикладным характером исследований, направленных на организацию высокоэффективного рабочего в камерах сгорания и оптимизацию процессов химической технологии.