El efecto de la reactividad química en la formación de ondas de detonación oblicuas gaseosas
Autores: Yan, Chian; Teng, Hong Hui; Mi, Xiao Cheng; Ng, Hoi Dick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
El efecto de la reactividad química en la formación de ondas de detonación oblicuas gaseosas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Simulaciones
Solucionador basado en GPU
Detonaciones oblicuas
Sensibilidad a reacciones químicas
Energía de activación
Constante de tasa de liberación de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Se realizan simulaciones numéricas de alta fidelidad utilizando un solucionador basado en Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) para investigar detonaciones oblicuas inducidas por una cuña bidimensional y semi-infinita utilizando un modelo idealizado con las ecuaciones de Euler reactivas acopladas con cinéticas de reacción de Arrhenius de un solo paso o de inducción-reacción de dos pasos. La novedad de este trabajo radica en el análisis de la sensibilidad de la reacción química (caracterizada por la energía de activación y la constante de tasa de liberación de calor) sobre los dos tipos de formación de detonaciones oblicuas, a saber, el inicio abrupto con un punto de múltiples ondas y una transición suave con un choque curvado. Se consideran escenarios con varios regímenes de número de Mach de entrada y ángulos de cuña. Las condiciones para estos dos tipos de formación se describen cuantitativamente mediante las curvas límite obtenidas en los espacios - y -. A un bajo , el crítico y para la transición son esencialmente independientes del ángulo de la cuña. En un régimen de número de Mach de flujo alto con por encima de aproximadamente 9.0, las curvas límite para los tres ángulos de cuña se desvían sustancialmente entre sí. El efecto de sobrepresión inducido por la cuña se convierte en el factor dominante en el tipo de transición. En el límite de grandes , el flujo en las cercanías de la región de iniciación exhibe características más complejas. Se discuten los efectos de las características sobre la superficie de detonación oblicua inestable.
Descripción
Se realizan simulaciones numéricas de alta fidelidad utilizando un solucionador basado en Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU) para investigar detonaciones oblicuas inducidas por una cuña bidimensional y semi-infinita utilizando un modelo idealizado con las ecuaciones de Euler reactivas acopladas con cinéticas de reacción de Arrhenius de un solo paso o de inducción-reacción de dos pasos. La novedad de este trabajo radica en el análisis de la sensibilidad de la reacción química (caracterizada por la energía de activación y la constante de tasa de liberación de calor) sobre los dos tipos de formación de detonaciones oblicuas, a saber, el inicio abrupto con un punto de múltiples ondas y una transición suave con un choque curvado. Se consideran escenarios con varios regímenes de número de Mach de entrada y ángulos de cuña. Las condiciones para estos dos tipos de formación se describen cuantitativamente mediante las curvas límite obtenidas en los espacios - y -. A un bajo , el crítico y para la transición son esencialmente independientes del ángulo de la cuña. En un régimen de número de Mach de flujo alto con por encima de aproximadamente 9.0, las curvas límite para los tres ángulos de cuña se desvían sustancialmente entre sí. El efecto de sobrepresión inducido por la cuña se convierte en el factor dominante en el tipo de transición. En el límite de grandes , el flujo en las cercanías de la región de iniciación exhibe características más complejas. Se discuten los efectos de las características sobre la superficie de detonación oblicua inestable.