Estudio Computacional de Inyectores de Válvula Fluídica para Motores de Detonación
Autores: Small, Jayson Craig; Zhang, Liwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio Computacional de Inyectores de Válvula Fluídica para Motores de Detonación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Rendimiento
Motores de detonación
Inyectores de propelente
Inyector de válvula fluidica
Tubo de detonación
Onda de detonación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento de los motores de detonación depende de los inyectores de propelente. Este estudio investiga un inyector de válvula fluidica montado en un tubo de detonación. El inyector está equipado con una cavidad rehundida que conecta con el plenum de combustible. Después de verificar el marco teórico y numérico, se analizan tres casos (I, II y III), cada uno representando diferentes combinaciones de condiciones iniciales del inyector y configuraciones de suministro de combustible. En todos los casos, se inicia una onda de detonación cerca del extremo del tubo de detonación. Esta se propaga a través de la sección inicial del tubo y sufre difracción y deformación en el orificio de pared flush. Entre los casos considerados, el Caso III, que presenta un campo de flujo inicial del inyector pre-presurizado y un límite de entrada de presión total, demuestra la mejor concordancia con los resultados experimentales. Revela una fuerte interacción entre la onda de detonación que viaja longitudinalmente y el penacho de propelente transversal que se expande desde el orificio, causando que la onda de detonación se divida. Una parte continúa dentro del tubo, mientras que la otra se difracta hacia el inyector, creando una zona de recirculación. Las ondas de choque se propagan dentro del inyector y se reflejan en la base de la cavidad, generando picos de presión similares a las observaciones experimentales. Sin embargo, la superficie de contacto que separa los productos quemados y el propelente fresco alcanza solo una distancia limitada dentro del inyector, lo que sugiere un tiempo de interrupción corto y una rápida recuperación del suministro de propelente.
Descripción
El rendimiento de los motores de detonación depende de los inyectores de propelente. Este estudio investiga un inyector de válvula fluidica montado en un tubo de detonación. El inyector está equipado con una cavidad rehundida que conecta con el plenum de combustible. Después de verificar el marco teórico y numérico, se analizan tres casos (I, II y III), cada uno representando diferentes combinaciones de condiciones iniciales del inyector y configuraciones de suministro de combustible. En todos los casos, se inicia una onda de detonación cerca del extremo del tubo de detonación. Esta se propaga a través de la sección inicial del tubo y sufre difracción y deformación en el orificio de pared flush. Entre los casos considerados, el Caso III, que presenta un campo de flujo inicial del inyector pre-presurizado y un límite de entrada de presión total, demuestra la mejor concordancia con los resultados experimentales. Revela una fuerte interacción entre la onda de detonación que viaja longitudinalmente y el penacho de propelente transversal que se expande desde el orificio, causando que la onda de detonación se divida. Una parte continúa dentro del tubo, mientras que la otra se difracta hacia el inyector, creando una zona de recirculación. Las ondas de choque se propagan dentro del inyector y se reflejan en la base de la cavidad, generando picos de presión similares a las observaciones experimentales. Sin embargo, la superficie de contacto que separa los productos quemados y el propelente fresco alcanza solo una distancia limitada dentro del inyector, lo que sugiere un tiempo de interrupción corto y una rápida recuperación del suministro de propelente.