Control Pasivo de la Inestabilidad de Baja Frecuencia en la Combustión de Cohetes Híbridos
Autores: Hyun, Wonjeong; Kim, Jina; Chae, Heesang; Lee, Changjin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Control Pasivo de la Inestabilidad de Baja Frecuencia en la Combustión de Cohetes Híbridos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inestabilidad de baja frecuencia
Procesos físicos
Desprendimiento de vórtices
Oscilación de la capa límite
Combustión
Inserto de combustible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La ocurrencia de inestabilidad de baja frecuencia (LFI) parece estar relacionada con múltiples interacciones entre muchos procesos físicos complejos, como la separación de vórtices, la oscilación de la capa límite y la combustión adicional en la cámara de poscombustión. En este estudio, se realizaron dos pruebas de combustión para suprimir la LFI y examinar a qué procesos físicos era más sensible su ocurrencia. En la primera prueba, se utilizaron dos insertos de combustible para modificar la formación de una capa límite, la separación de vórtices al final del combustible y el impacto de vórtices. En la segunda prueba, el inserto de combustible ubicado en el extremo frontal fue reemplazado por inyección de remolino. La primera prueba tenía como objetivo controlar y suprimir la iniciación de la LFI utilizando insertos de combustible, a través de los cuales apareció gradualmente un pequeño escalón debido a las diferencias en las tasas de regresión de los dos materiales, es decir, polimetilmetacrilato y polietileno de alta densidad. Los resultados de la prueba confirmaron que (i) existen conexiones físicas entre varios procesos, como el acoplamiento termoacústico entre y las oscilaciones del flujo de la capa límite aguas arriba, y (ii) la supresión de la LFI es posible al interrumpir o eliminar las conexiones entre estos procesos físicos. La segunda prueba también tenía como objetivo controlar la LFI mientras se minimizaba la desviación en el rendimiento de combustión utilizando una inyección de remolino adecuada junto con un inserto de combustible. Incluso cuando fue reemplazada por inyección de remolino, la supresión de la LFI seguía siendo posible y mostró un rendimiento de combustión razonable sin causar demasiada desviación de la línea base en términos de la relación oxígeno-combustible y la tasa de regresión del combustible.
Descripción
La ocurrencia de inestabilidad de baja frecuencia (LFI) parece estar relacionada con múltiples interacciones entre muchos procesos físicos complejos, como la separación de vórtices, la oscilación de la capa límite y la combustión adicional en la cámara de poscombustión. En este estudio, se realizaron dos pruebas de combustión para suprimir la LFI y examinar a qué procesos físicos era más sensible su ocurrencia. En la primera prueba, se utilizaron dos insertos de combustible para modificar la formación de una capa límite, la separación de vórtices al final del combustible y el impacto de vórtices. En la segunda prueba, el inserto de combustible ubicado en el extremo frontal fue reemplazado por inyección de remolino. La primera prueba tenía como objetivo controlar y suprimir la iniciación de la LFI utilizando insertos de combustible, a través de los cuales apareció gradualmente un pequeño escalón debido a las diferencias en las tasas de regresión de los dos materiales, es decir, polimetilmetacrilato y polietileno de alta densidad. Los resultados de la prueba confirmaron que (i) existen conexiones físicas entre varios procesos, como el acoplamiento termoacústico entre y las oscilaciones del flujo de la capa límite aguas arriba, y (ii) la supresión de la LFI es posible al interrumpir o eliminar las conexiones entre estos procesos físicos. La segunda prueba también tenía como objetivo controlar la LFI mientras se minimizaba la desviación en el rendimiento de combustión utilizando una inyección de remolino adecuada junto con un inserto de combustible. Incluso cuando fue reemplazada por inyección de remolino, la supresión de la LFI seguía siendo posible y mostró un rendimiento de combustión razonable sin causar demasiada desviación de la línea base en términos de la relación oxígeno-combustible y la tasa de regresión del combustible.