Ramificarea detonării într-un Pde cu combustibil lichid din hidrocarburi

Titlul original:

Detonation Branching in a Pde with Liquid Hydrocarbon Fuel

Conținutul cărții:

Motoarele cu detonare pulsatorie (PDE) valorifică fluxul mare de masă și creșterea presiunii pe care o detonare o are în comparație cu o deflagrație. PDE funcționează pe baza unui ciclu de umplere-detonare-evacuare, iar forța sa de propulsie este direct proporțională cu frecvența ciclului, prin urmare o scădere a duratei ciclului duce la creșterea forței de propulsie.

Această cercetare a arătat că partea de detonare a ciclului poate fi scurtată prin utilizarea unei detonări ramificate ca sursă de aprindere, spre deosebire de aprinderea prin scânteie standard. Această cercetare a reprezentat o piatră de hotar în dezvoltarea PDE deoarece, în timp ce ramificarea detonării a fost realizată folosind hidrogen gazos drept combustibil, acesta a fost primul caz de ramificare a detonării folosind combustibil lichid din hidrocarburi. A fost utilizat un sistem de vaporizare pentru a vaporiza combustibilul și a-l amesteca cu fluxul de aer, permițând PDE să funcționeze în condiții stoechiometrice.

Această cercetare a concluzionat că aprinderea prin detonare nu numai că este posibilă atunci când se utilizează combustibil din hidrocarburi lichide, dar produce rezultate superioare celor obținute cu aprinderea prin scânteie. În cazul aprinderii prin detonare, în cap se introduce mai multă energie decât în cazul aprinderii prin scânteie. Funcționând la o frecvență a ciclului de 20 Hz și un raport de echivalență de 1,02, timpii de aprindere au fost de 5.

63 și 0,19 ms și timpii de tranziție de la deflagrație la detonare (DDT) au fost de 2. 36 și 1,03 ms pentru tuburile de propulsie cu aprindere prin scânteie și detonare, respectiv. Timpul total economisit în partea de detonare a ciclului PDE pentru detonare-aprindere a fost de 6,77 ms, ceea ce reprezintă o reducere cu 85% a timpului de aprindere și DDT.

Această reducere a timpului ciclului permite o creștere apreciabilă a împingerii. De asemenea, DDT a fost completă în 83% din distanță, permițând o reducere a lungimii tubului, ceea ce scade greutatea totală.