Efectos de las Especies de Combustible en la Presión de Combustión en un Combustor Scramjet de Combustible de Dos Etapas
Autores: Nishiguchi, Hironobu; Kodera, Masatoshi; Tomioka, Sadatake
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efectos de las Especies de Combustible en la Presión de Combustión en un Combustor Scramjet de Combustible de Dos Etapas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inyección de combustible en dos etapas
Combustores scramjet
Liberación de calor
Empuje por presión
Especies de combustible
Características de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La configuración de inyección de combustible en dos etapas para combustores scramjet ha demostrado ser efectiva en la distribución de la liberación de calor en el combustor para prevenir la transición de desactivación del motor al suprimir la presión máxima mientras se aumenta el empuje de presión. En este estudio, se investigó el efecto de las especies de combustible en las características de combustión en un combustor scramjet alimentado en dos etapas. Se realizaron mediciones de presión en la pared en un combustor scramjet alimentado en dos etapas en una instalación de túnel de viento de combustión con combustibles de diferente reactividad, como H y CH. Se llevaron a cabo simulaciones híbridas de Navier-Stokes promediadas por Reynolds/Simulación de Grandes Vórtices (RANS/LES) para verificar las características de interacción entre las zonas de combustión primaria y secundaria para diferentes combustibles. Los resultados experimentales confirmaron que los picos de presión en las inyecciones estaban claramente separados en el caso del hidrógeno, mientras que estos interactuaron entre sí en el caso del metano con una reactividad menor que H. El análisis híbrido RANS/LES predijo este efecto de la reactividad del combustible en la distribución de presión, a saber, el retraso en la liberación de calor del combustible de la primera etapa causó la interacción con la liberación de calor del combustible de la segunda etapa. Los resultados indican la necesidad de diseñar el combustor alimentado en etapas, es decir, el intervalo de la etapa de inyección de acuerdo con la reactividad del combustible.
Descripción
La configuración de inyección de combustible en dos etapas para combustores scramjet ha demostrado ser efectiva en la distribución de la liberación de calor en el combustor para prevenir la transición de desactivación del motor al suprimir la presión máxima mientras se aumenta el empuje de presión. En este estudio, se investigó el efecto de las especies de combustible en las características de combustión en un combustor scramjet alimentado en dos etapas. Se realizaron mediciones de presión en la pared en un combustor scramjet alimentado en dos etapas en una instalación de túnel de viento de combustión con combustibles de diferente reactividad, como H y CH. Se llevaron a cabo simulaciones híbridas de Navier-Stokes promediadas por Reynolds/Simulación de Grandes Vórtices (RANS/LES) para verificar las características de interacción entre las zonas de combustión primaria y secundaria para diferentes combustibles. Los resultados experimentales confirmaron que los picos de presión en las inyecciones estaban claramente separados en el caso del hidrógeno, mientras que estos interactuaron entre sí en el caso del metano con una reactividad menor que H. El análisis híbrido RANS/LES predijo este efecto de la reactividad del combustible en la distribución de presión, a saber, el retraso en la liberación de calor del combustible de la primera etapa causó la interacción con la liberación de calor del combustible de la segunda etapa. Los resultados indican la necesidad de diseñar el combustor alimentado en etapas, es decir, el intervalo de la etapa de inyección de acuerdo con la reactividad del combustible.