Двумерное моделирование начальной стадий горения водородно-кислородной смеси в трубе
Целью данной работы является численное изучение процесса перехода обычного горения в детонацию для дальнейших оптимизаций работы и конфигураций пульсирующих детонационных двигателей.
На данном этапе исследовательских работ, создан программный комплекс для задачи о детонационном горении водорода в пульсирующих детонационных двигателях в двумерной постановке.
Получены и проанализированы результаты поджога и дальнейшего распространения горения по водородно-кислородной смеси для различных постановок начальных условий. Для тестирования численных алгоритмов и кинетики горения водорода рассматривалась следующая постановка задачи: оба конца трубы закрыты, источник поджог подводится к левому концу на оси трубы.
Показаны результаты распространения волн давления на оси трубы и поле температур в разные моменты времени. При этом ясно видно ускорение фронта пламени. На распространение пламени вдоль трубы влияет отраженная от правого конца ударная волна. Проходя по сгоревшей смеси скорость волны давления, увеличивается, воздействуя тем самым на скорость пламени.
Для открытой трубы рассматривались два случая поджога водородно-кислородной смеси. В первом случае – источник зажигания на левом конце на ости трубы, на втором – на нижней стенке трубы. Проанализированы процессы поджога в двух случаях и дальнейшее распространение волн давления и горения. По ходу развития пламени для второго случая видно уменьшение очага сгорания. Причиной этому может быть влияние отраженной от стенок трубы волны давления. Как видно в первом случае фронт пламени ускоряется быстрее, чем во втором. Причиной этого является начальное условие поджога.
Как показывают итоги работы, данное направление исследований в газовой динамике и в теории горения являются очень важными для дальнейшего развития теории тепловых машин и в современных технологиях в общем.
К списку докладов
|
