Управляемое отражение волн сжатия, сформированных пульсирующим горением, как способ повышения тяги эжекторного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя с двойным изломом газохода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Формирование волн сжатия в процессе циклического пульсирующего горения является тем процессом, который принципиально отличает его от стационарного горения. В статье рассматривается взаимодействие волн сжатия со стенками газохода пульсирующего двигателя, имеющего двойной излом при реализации штатного дефлаграционного горения. Расчетная модель построена на замене пульсирующего горения пульсирующим теплоподводом. Приведены огневые эксперименты, показывающие важность учета движения волн сжатия. Полученные результаты позволяют разрабатывать новые конструктивные решения газоходов пульсирующих воздушно-реактивных двигателей (ПуВРД), реализующих потенциал волн сжатия в целях достижения более высоких удельных характеристик.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Константин Валентинович Мигалин

Научно-производственная фирма «Ротор»

Автор, ответственный за переписку.
Email: MigalinK7@gmail.com

кандидат технических наук, директор

Россия, Тольятти

Кирилл Алексеевич Сиденко

Тольяттинский государственный университет

Email: mail.ru63@mail.ru

студент

Россия, Тольятти

Кирилл Константинович Мигалин

Научно-производственная фирма «Ротор»

Email: Rotor.skb82@mail.ru

инженер

Россия, Тольятти

Игорь Петрович Бойчук

Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова

Email: ip.boychuk@gmail.com

кандидат технических наук, начальник кафедры «Высшая математика и физика»

Россия, Новороссийск

Дмитрий Анатольевич Чарнцев

Научно-производственная фирма «Ротор»

Email: visualmathstart@mail.ru

кандидат технических наук, научный сотрудник

Россия, Тольятти

Список литературы

  1. Мигалин К. В., Сиденко К. А., Мигалин К. К. Эжекторные двухконтурные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели для около и сверхзвуковых скоростей полета. Численные расчеты рабочего процесса. — Тольятти: Изд-во Спектр, 2024. 267 с.
  2. Фролов С. М., Аксёнов В. С., Иванов В. С., Шамшин И. О., Набатников С. А. Бросковые испытания беспилотного летательного аппарата с прямоточным воздушно-реактивным импульсно-детонационным двигателем // Горение и взрыв, 2019. Т. 12. № 1. С. 63–72.
  3. Ремеев С. Н. Х., Власенко В. В., Хакимов Р. А. Численное моделирование и экспериментальное исследование рабочего процесса в модели импульсного детонационного двигателя прямоточной схемы // Импульсные детонационные двигатели / Под ред. С. М. Фролова. — М.: ТОРУС ПРЕСС, 2006. C. 311–348.
  4. Gitan A. A., Zulkifli R., Sopian K., Abdullah Sh. Twin pulsating jets impingement heat transfer for fuel preheating in automotives // Appl. Mech. Mater., 2014. Vol. 663. P. 322–328. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMM.663.322' target='_blank'>www.scientific.net/AMM.663.322.
  5. Falcao C. E. G., Soriano B. S., Rech Ch., Vielmo H. A. Numerical study of an internal combustion engine intake process using a low Mach number preconditioned density-based method with experimental comparison // P. I. Mech. Eng. D — J. Aut., 2015. Vol. 229. Iss. 14. P.1863–1877. doi: 10.1177/0954407015572234.
  6. Мигалин К. В., Сиденко К. А., Мигалин К. К., Егоров А. Г. Стволовые и эжекторные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели. Работа в детонационном режиме. — 2-е изд. — Тольятти : Изд-во ТГУ, 2019. 435 с.
  7. Gieras M., Trzeciak A. A new approach to the phenomenon of pulsed combustion // Exp. Therm. Fluid Sci., 2023. Vol. 144. P. 110845. doi: 10.1016/j.expthermflusci.2023.110845.
  8. Welch C., Illmann L., Schmidt M., Böhm B. Experimental characterization of the turbulent intake jet in an engine flow bench // Exp. Fluids, 2023. Vol. 64. P. 91. doi: 10.1007/s00348-023-03640-9.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагмент распределения давления внутри газохода эжекторного ПуВРД при совершении рабочего цикла на скорости набегающего потока 60 м/с и частоте пульсаций 100 Гц: 1 — передняя торцевая стенка; 2 — козырек; 3 — задняя торцевая стенка камеры сгорания; 4 — диффузор 

Скачать (309KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фрагмент распределения давления внутри газохода двигателя

Скачать (334KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Движение отраженной волны сжатия на такте продувки у двигателей с перпендикулярной (а) и наклонной (б) торцевыми стенками. Угол наклона торцевой стенки 20°

Скачать (93KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение тяги во время совершения рабочего цикла по элементам конструкции газохода двигателя, имеющего прямые переднюю и заднюю торцевые стенки, (а) и при наклоне торцевой стенки на 20° (б): 1 — суммарная тяга; 2 — передняя стенка; 3 — задняя стенка; 4 — козырек; 5 — диффузор

Скачать (100KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Двигатель с сотовой вставкой. Размеры указаны в миллиметрах

Скачать (115KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Осциллограмма рабочего процесса на скорости наддува 60 м/с: (а) эжекторный ПуВРД с осевым вихревым клапаном; (б) он же, но с сотовой вставкой вместо аэродинамического осевого вихревого клапана; ТРД — турбинный датчик расхода

Скачать (163KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Расчетная схема двигателя с ребрами и наклонными стенками. Размеры указаны в миллиметрах

Скачать (48KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Визуализация механизма влияния косой стенки и поперечных ребер на тягу от сил давления

Скачать (98KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Амплитуды пульсаций тягового усилия и расхода топлива для двигателей трех типов на скорости наддува 67 и 125 м/с

Скачать (79KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Изменение в характере протекания рабочего процесса двигателя типа № 2 при изменении скорости наддува: (а) 67 м/с; (б) 125 м/с

Скачать (237KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».