-Пульсирующая детонация как новый способ смешения и воспламенения топлив в сверхзвуковой камере сгорания

Проект направлен исследование и практическую реализацию нового метода улучшения смешения топлива с поперечным сверхзвуковым потоком воздуха с помощью пульсирующего детонатора и одновременно обеспечение инициирование горения в сверхзвуковой камере сгорания ГПВРД, используя высокотемпературную детонационную волну. Отличительная особенность предлагаемого метода состоит в том, что применение пульсирующей детонации не требует использования дополнительных устройств и источников энергии (например, плазмотронов и электрических разрядов), применение которых зачастую сопряжено с большой сложностью и значительным весом, а в некоторых случаях появляются дополнительные требования к конструкции летательного аппаратаБудут выполнены экспериментальное исследование импульсного детонатора численное моделирование его работы с целью определения условий обеспечения детонации и выбора размеров и частотных характеристик детонатора применительно к характеристикам рабочего процесса камеры сгорания. Будут изучены процессы взаимодействия выхлопной детонационной волны с высокоскоростным поперечным потоком (число Маха 2-5) и ее влияние на улучшение смешения и структуру течения. Также будет исследовано влияние детонационного факела, обогащенного радикалами, на процесс воспламенения смеси при его импульсном воздействии на течение. Предполагается, что применение пульсирующего детонатора позволит уменьшить потери полного давления при смешении в сверхзвуковом потоке. Экспериментальные исследования будут проводиться на имеющихся в распоряжении коллектива импульсных аэродинамических трубах с использованием как штатных, так и оригинальных методик измерений. В качестве исследуемых моделей камер сгорания будут использованы имеющиеся изучавшиеся ранее модели, дополненные детонационными камерами. Математическое моделирование будет проведено на основе полных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса с привлечением современных двухпараметрических моделей турбулентности с использованием пакета ANSYS CFD 12. Кроме того будет использован разработанный в коллективе комплекс (пакет) программ для численного решения уравнений Навье-Стокса с учетом конечной скорости химических реакций с целью его расширения для расчета дефлаграционного и детонационного горения. Для моделирования сгорания будет использована детальная кинетическая схема с 38 реакциями восьми химических компонентов..Расчеты будут верифицированы на основе полученных экспериментальных данных. Будут описаны детали реализующегося течения и изучены механизмы воздействия различных параметров детонатора на эффективность смешения и воспламенения. Параметрические расчетные исследования позволят выявить влияние параметров пульсационного воздействия на течение в канале с выдувом струй