Отправить статью по E-mail Исследование цикловой неидентичности при работе импульсно-детонационного гидрореактивного движителя
- Авторы: Авдеев К.А.1, Аксенов В.С.1,2, Садыков И.А.1, Фролов С.М.1,2, Фролов Ф.С.1, Шамшин И.О.1
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
- Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
- Выпуск: Том 14, № 1 (2021)
- Страницы: 38-46
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/2305-9117/article/view/286495
- DOI: https://doi.org/10.30826/CE21140105
- ID: 286495
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Исследование посвящено выяснению и устранению причин цикловой неидентичности при работе инновационного импульсно-детонационного гидрореактивного движителя (ИД ГРД), которая снижает его тяговые характеристики. Спроектирован и изготовлен экспериментальный образец ИД ГРД в виде импульсно-детонационной трубки (ДТ), соединенной с оптически прозрачным водоводом. Проведены экспериментальные исследования с вертикальным погружением образца в воду. Обнаружено, что межцикловая неидентичность связана с перерасширением газообразных продуктов детонации в детонационной трубке вследствие инерции водяного столба в водоводе. Перерасширение газа вызывает обратное течение механической газоводяной смеси, которая не только заполняет водовод, но и проникает в ДТ, оказывая сильное влияние на циклический рабочий процесс. Для устранения межцикловой неидентичности разработан, изготовлен и испытан новый лабораторный образец ИД ГРД, оснащенный вращающимся механическим клапаном и работающий на пропанокислородной смеси. Его огневые испытания показали, что при прочих равных условиях применение клапана позволяет в значительной мере устранить межцикловую нестабильность и увеличить средний удельный импульс более чем вдвое: до 550 с вместо 250 c при рабочей частоте 14 Гц.
Об авторах
Констатин Алексеевич Авдеев
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: kaavdeev@mail.ru
Candidate of Science in Technology, Leading Researcher
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991Виктор Серафимович Аксенов
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: v.aksenov@mail.ru
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник; доцент
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991; Каширское шоссе, 31, Москва, 115409Ильяс Александрович Садыков
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Email: ilsadykov@mail.ru
аспирант, младший научный сотрудник
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991Сергей Михайлович Фролов
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Email: smfrol@chph.ras.ru
доктор физико-математических наук, заведующий отделом, заведующий лабораторией; профессор
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991; Каширское шоссе, 31, Москва, 115409Федор Сергеевич Фролов
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Email: f.frolov@chph.ru
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991Игорь Олегович Шамшин
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук
Email: igor_shamshin@mail.ru
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991Список литературы
- Фролов С. М., Аксенов В. С., Фролов Ф. С., Авдеев К. А. Водометный импульсный детонационный двигатель (варианты) и способ создания гидрореактивной тяги. Патент WO/2015/099552, 23.12.2013. https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO20 15099552& cid=P10-KLWBNQ-86226-1.
- Frolov S. M., Avdeev K. A., Aksenov V. S., Frolov F. S., Sadykov I. A., Shamshin I. O., Tukhvatullina R. R. Direct conversion of fuel chemical energy into the energy of water motion // Nonequilibrium processes in physics and chemistry / Eds. A. M. Starik, S. M. Frolov. — Moscow: TORUS PRESS, 2016. Vol. 2. P. 251–262.
- Фролов С. М., Аксёнов В. С., Садыков И. А., Авдеев К. А., Шамшин И. О. Испытания экспериментальных образцов водометного движителя с импульсно-детонационным горением жидкого топлива // Горение и взрыв, 2017. Т. 10. №2. C. 73–82.
- Фролов С. М., Аксенов В. С., Садыков И. А., Авдеев К. А., Шамшин И. О. Водометный движитель с импульснодетонационным горением жидкого топлива // Докл. Акад. наук, 2017. Т. 475. №3. С. 281–285. doi: 10.7868/ S0869565217210101.
- Frolov S. M., Avdeev K. A., Aksenov V. S., Frolov F. S., Sadykov I. A., Shamshin I. O., Tukhvatullina R. R. Pulsed detonation hydroramjet // Advances in pulsed and continuous detonations / Ed. S. M. Frolov. — Moscow: TORUS PRESS, 2019. P. 372–396. doi: 10.30826/ICPCD201829.
- Frolov S. M., Aksenov V. S., Avdeev K. A., Sadykov I. A., Shamshin I. O., Tukhvatullina R. R. Pulsed-detonation hydroramjet // Recent progress in detonation for propulsion / Eds. S. M. Frolov, J. Kasahara. — Moscow: TORUS PRESS, 2019. P. 68–70. doi: 10.30826/IWDP201925.
- Frolov S. M., Avdeev K. A., Aksenov V. S., Borisov A. A., Frolov F. S., Shamshin I. O., Tukhvatullina R. R., Basara B., Edelbauer W., Pachler K. Experimental and computational studies of shock wave-to-bubbly water momentum transfer // Int. J. Multiphas. Flow, 2017. Vol. 92. P. 20–38. doi: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2017.01.016.
- Frolov S. M., Avdeev K. A., Aksenov V. S., Frolov F. S., Sadykov I. A., Shamshin I. O., Tukhvatullina R. R. Pulsed detonation hydroramjet: Simulations and experiments // Shock Waves, 2020. Vol. 30. No. 3. P. 221–234. doi: 10.1007/ s00193-019-00906-2.
Дополнительные файлы
