Расчетно-экспериментальное исследование взаимодействия сверхзвукового потока двухфазных продуктов газификации металлизированных высокоэнергетических составов с высокоскоростным воздушным потоком при их несимметричном подводе

На сегодняшний день перспективным считается направление развития малогабаритных энергетических установок, построенных по прямоточной схеме, которые в качестве источника энергии используют двухфазные продукты газификации (ПГ) металлизированных высокоэнергетических составов (ВКС). Стоит отметить, что содержание конденсированных частиц в двухфазном потоке ПГ по массе может достигать 70%.Одним из возможных технических решений для реализации таких установок является организация смешения сверхзвукового потока двухфазных ПГ с высокоскоростным потоком воздуха при их несимметричном подводе. В данном случае происходит существенное деформирование потока конденсированных частиц (изменение формы характерного сечения потока частиц), что обеспечивает интенсификацию процесса смешения двухфазных ПГ с воздушным потоком. Эффективность данной схемы тесно связана с решением ряда фундаментальных проблем. Наиболее актуальной из них является обеспечение возможности деформирования потока конденсированных частиц при минимальном и постоянном расходе и скоростном напоре воздуха. Помимо этого, важная задача состоит в достижение максимальной скорости деформирования потока конденсированных частиц, что позволит снизить характерную длину смешения. Значимость решения данных проблем определяется тем, что обеспечение эффективного смешения сверхзвукового потока двухфазных ПГ металлизированных ВКС с воздушным потоком позволит повысить эффективность применения малогабаритных энергосиловых установок, построенных по прямоточной схеме. Целью проекта является создание фундаментального научного задела в обеспечении решения проблемы организации эффективного смешения сверхзвукового потока ПГ металлизированных ВКС с высокоскоростным воздушным потоком при их несимметричном подводе. Фундаментальной задачей в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, является изучение механизмов и эффектов (связанных с газодинамическими и физико-химическими процессами), обеспечивающих реализацию процесса эффективного смешения двухфазных ПГ с высокоскоростным потоком воздуха посредством интенсификации деформирования потока конденсированных частиц путем изменения скоростного напора, угла подвода и расхода подаваемого воздуха. Результатами научного исследования станут:- закономерности изменения характеристик деформирования потока конденсированных частиц при взаимодействии сверхзвукового двухфазного потока с высокоскоростным воздушным потоком в установке с несимметричным подводом;- закономерности влияния расхода и скоростного напора подаваемого воздуха на характеристики смешения с двухфазным потоком;- физико-математические модели для описания процесса деформирования потока конденсированных частиц с учетом влияния взаимодействия сверхзвукового двухфазного потока ПГ с высокоскоростным воздушным потоком.