ИСТИНА

Комплексное теоретико-экспериментальное исследование, связанное с разработкой новых эффективных методов инициирования и управления различными режимами горения в ограниченных объемах камерах сгорания, предназначенных для работы в высокоскоростных условиях полета, направленное на определение условий формирования и стабилизации детонационного горения в сверхзвуковых потоках горючих газовых смесей без энергозатрат и получение новых данных по характеристикам модели тягового устройства с кольцевым соплом для оптимизации режимов сжигания топливных смесей в полузамкнутом объеме камеры сгорания.

1. В рамках уравнений Эйлера с использованием многостадийного кинетического механизма численно исследована проблема стабилизации без затрат энергии детонационной волны в стехиометрической водородно-воздушной смеси, поступающей со сверхзвуковой скоростью в плоский канал. Для некоторых значений числа Маха входящего потока предложен способ определения формы канала, в котором без энергоподвода формируется стабилизированное детонационное горение. Исследованы параметры потока на выходе из канала в случае стабилизации детонационной волны. 2. Выполнены эксперименты по продувке осесимметричной модели тягового модуля на базе кольцевого сопла и дефлектором сферической формы воздухом комнатной температуры и высокотемпературными продуктами сгорания ацетилено-воздушных смесей. Получены новые экспериментальные данные по величинам силы тяги и временным зависимостям давления в характерных точках при продувках тягового модуля, необходимые для верификации расчетных моделей в широких диапазонах изменения параметров потока и размеров кольцевого сопла, а также дающие возможность оценить влияние изменения величины горловины сопла на тяговые характеристики устройства. 3. На основе уравнений Эйлера проведено численное моделирование продувок модели тягового модуля с кольцевым соплом и дефлектором в форме сферического сегмента воздухом комнатной температуры и высокотемпературными продуктами сгорания ацетилено-воздушной смеси при двух значениях давления в реакторе, двух значениях противодавления и ряда значений ширины кольцевого сопла. Получены нестационарные поля параметров потока и зависимости от времени интегральных характеристик тягового модуля. 4. На основе уравнений Навье-Стокса проведено численное исследование квазипериодического режима течения в тяговом устройстве с кольцевым соплом при использовании в качестве рабочего газа воздуха. Приведены некоторые результаты численного параметрического исследования влияния различных факторов на развитие по времени начальных возмущений, вызванных запуском устройства, при ламинарной модели течения. Проведено сравнение результатов расчетов с данными ранее выполненных экспериментов в импульсной аэродинамической установке НИИ механики МГУ.