Аннотация:
Проведено расчетно-экспериментальное исследование непрерывной спиновой детонации смеси Н$_2$–О$_2$ в кольцевых камерах сгорания с форсуночной подачей компонентов топлива. В кольцевой камере диаметром 4 см осуществлено сжигание газовой водородокислородной смеси в режиме непрерывно вращающейся детонации. При варьировании расходов компонентов смеси, длины и формы камеры исследована структура течения. В двумерной нестационарной постановке задачи при соответствующих экспериментам геометрических параметрах камер численно получена и исследована динамика поперечной детонационной волны. Проведено сравнение с экспериментами, и получено удовлетворительное соответствие по скорости детонации и давлению в камере.
Заметно отличаются от расчетных экспериментальные размеры и форма детонационных фронтов.
Образец цитирования:
Ф. А. Быковский, С. А. Ждан, Е. Ф. Ведерников, “Исследование непрерывной спиновой детонации водородокислородных смесей. 1. Камеры кольцевой цилиндрической геометрии”, Физика горения и взрыва, 44:2 (2008), 32–45; Combustion, Explosion and Shock Waves, 44:2 (2008), 150–162
Yingchen Liu, Ting Zhao, Changlong Wen, Feng Guo, Jianfeng Zhu, “Characteristics analysis for turbine film cooling under rotating detonation combustion”, Applied Thermal Engineering, 269 (2025), 126054
Wolfgang Armbruster, Michael Börner, Alexander Bee, Jan Martin, Bernhard Knapp, Stephan General, Justin Hardi, Ewen Bard, AIAA SCITECH 2024 Forum, 2024
Ting Zhao, Jianfeng Zhu, Meiting Ling, Cheng Yan, Yancheng You, “Coupling characteristic analysis and propagation direction control in hydrogen–air rotating detonation combustor with turbine”, International Journal of Hydrogen Energy, 48:58 (2023), 22250
Bruno Le Naour, Dmitry Davidenko, Thomas Gaillard, Pierre Vidal, “Rotating detonation combustors for propulsion: Some fundamental, numerical and experimental aspects”, Front. Aerosp. Eng., 2 (2023)
Zhenjuan Xia, Hu Ma, Gaoyang Ge, Yong He, Changsheng Zhou, “Effect of Combustor Outlet Geometry on Operating Characteristics of Disk-Shaped Rotating Detonation Engine”, Aerospace, 10:8 (2023), 732
Xiao-Jian He, Xiang-Yang Liu, Jian-Ping Wang, “On the mechanisms of the multiplicity and bifurcation of detonation waves in 3D rotating detonation engines”, Aerospace Science and Technology, 130 (2022), 107874
Zhenjuan Xia, Cuizhen Zhang, Fengming Wang, Yong He, Hu Ma, Gaoyang Ge, Changsheng Zhou, “Propagation characteristics of hydrogen-air rotating detonation wave in disk-shaped combustors with different configurations”, Aerospace Science and Technology, 130 (2022), 107806
Chenwei Ding, Yuwen Wu, Gao Xu, Yiqing Xia, Qun Li, Chunsheng Weng, “Effects of the oxygen mass fraction on the wave propagation modes in a kerosene-fueled rotating detonation combustor”, Acta Astronautica, 195 (2022), 204
Supraj Prakash, Venkat Raman, Christopher F. Lietz, William A. Hargus, Stephen A. Schumaker, “Numerical simulation of a methane-oxygen rotating detonation rocket engine”, Proceedings of the Combustion Institute, 38:3 (2021), 3777
Richard D. Smith, Steven B. Stanley, “Experimental Investigation of Rotating Detonation Rocket Engines for Space Propulsion”, Journal of Propulsion and Power, 37:3 (2021), 463
Jenna Humble, Stephen D. Heister, AIAA Scitech 2021 Forum, 2021
Supraj Prakash, Venkat Raman, “The effects of mixture preburning on detonation wave propagation”, Proceedings of the Combustion Institute, 38:3 (2021), 3749
Ian B. Dunn, Vidhan Malik, Kareem A. Ahmed, Marc Salvadori, Suresh Menon, AIAA Scitech 2021 Forum, 2021
Supraj Prakash, Venkatramanan Raman, Christopher Lietz, William A. Hargus, Stephen A. Schumaker, AIAA Scitech 2020 Forum, 2020
Tae-Hyeong Yi, Jing Lou, Cary Kenny Turangan, Piotr Wolanski, “Numerical Study of Detonation Processes in Rotating Detonation Engine and its Propulsive Performance”, Transactions on Aerospace Research, 2020:3 (2020), 30
Vijay Anand, Ephraim Gutmark, “Rotating detonation combustors and their similarities to rocket instabilities”, Progress in Energy and Combustion Science, 73 (2019), 182
Brent A. Rankin, Joshua R. Codoni, Kevin Y. Cho, John L. Hoke, Frederick R. Schauer, “Investigation of the structure of detonation waves in a non-premixed hydrogen–air rotating detonation engine using mid-infrared imaging”, Proceedings of the Combustion Institute, 37:3 (2019), 3479