ИСТИНА

Проведено комплексное теоретико-экспериментальное исследование для решения ряда фундаментальных проблем, связанных с разработкой силовых установок, предназначенных для функционирования в высокоскоростных условиях полета, направленное на изучение возможности управления положением стабилизированного детонационного горения в сверхзвуковом потоке газовой смеси в плоском канале, а также исследование квазипериодических пульсирующих режимов течения газа в модели тягового модуля с кольцевым соплом и дефлектором в форме сферического сегмента и рассмотрение влияния угла втекания воздуха в сопло на тяговые характеристики модуля.

1. Используя детальный кинетический механизм химического взаимодействия, будет численно исследована возможность управления положением стабилизированной детонационной волны в стехиометрической водородно-воздушной смеси, поступающей при нормальных условиях в плоский канал с сужением со сверхзвуковой скоростью, превышающей скорость распространения самоподдерживающейся детонации. 2. Будут проведены экспериментальные исследования квазипериодических пульсирующих режимов течений газов в кольцевом сопле с размером критического сечения 4.4 мм, условным диаметром выхлопа 70 мм и внутренней полостью дефлектора в виде сферического сегмента. В качестве рабочего газа будет использован воздух комнатной температуры, а также высокотемпературные продукты сгорания ацетилено-воздушных смесей. 3. Будет продолжено численное исследование нестационарных газодинамических процессов в тяговом устройстве с кольцевым соплом при использовании в качестве рабочего газа продуктов сгорания ацетилена в воздухе; изучена зависимость частоты и амплитуды колебаний параметров течения и их средних значений от условий на входе и выходе из устройства и его геометрии. 4. На основе уравнений Эйлера в трехмерной постановке будет выполнено расчетное моделирование истечения воздуха из кольцевого сопла с диаметром 70 мм и величиной критического сечения 4.4 мм. Расчетная область будет ограничена кольцевым соплом, сферической тяговой стенкой, коническим расширением и частью ресивера. Продувки модели будут выполнены для температуры 300 K и давления 0.01 атм в пространстве истечения при температуре торможения 400 K и давлении торможения 10 атм у входа в кольцевое сопло. Будет исследована структура течения при завихренном втекании воздуха с векторами скорости, не перпендикулярными сечению кольцевого сопла; проанализированы зависимости тяговых характеристик от угла втекания воздуха в сопло.

В рамках детального кинетического механизма химического взаимодействия численно исследована возможность управления положением стабилизированной детонационной волны в стехиометрической водородно-воздушной смеси, поступающей при нормальных условиях в плоский канал с сужением со сверхзвуковой скоростью, превышающей скорость распространения самоподдерживающейся детонации. Изучено влияние изменения числа Маха входящего потока, запыленности поступающей в канал горючей смеси и размера выходного сечения на положение стабилизированной в потоке детонационной волны. Указаны некоторые способы управления положением волны детонации в сверхзвуковом потоке в рассматриваемом канале с сужением. Представлены результаты экспериментального исследования квазипериодических пульсирующих режимов течений газов в кольцевом сопле с размером критического сечения 4.4 мм, условным диаметром выхлопа 70 мм и внутренней полостью дефлектора в виде сферического сегмента. В качестве рабочего газа был использован воздух комнатной температуры, а также высокотемпературные продукты сгорания ацетилено-воздушных смесей. В результате исследования обнаружены незатухающие квазипериодические пульсирующие режимы течений, сопровождаемые значительными пульсациями давления на поверхности тяговой стенки кольцевого сопла. Установлено, что амплитуда колебаний существенно возрастает с увеличением температуры торможения вдуваемого газа. Проведено численное исследование нестационарных газодинамических процессов в тяговом устройстве с кольцевым соплом при использовании в качестве рабочего газа продуктов сгорания ацетилена в воздухе. Изучены зависимости частоты и амплитуды колебаний параметров течения и их средних значений от условий на входе и выходе из устройства и его геометрии. В трехмерной постановке на основе уравнений Эйлера выполнено расчетное моделирование истечения воздуха из кольцевого сопла с диаметром 70 мм и величиной критического сечения 4.4 мм для температуры 300 K и давления 0.01 атм в пространстве истечения при температуре торможения 400 K и давлении торможения 10 атм у входа в кольцевое сопло. Исследована структура течения при завихренном втекании воздуха с векторами скорости, не перпендикулярными сечению кольцевого сопла. Установлено, что задание вихревого втекания воздуха приводит к уменьшению силы, действующей на тяговую стенку, по сравнению с нормальным втеканием при прочих равных условиях.