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Investigación Numérica sobre la Iniciación y Propagación de la Detonación con un Chorro Simétrico en Gas Combustible Supersónico

Autores: Dai, Jian; Peng, Linyuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Investigación Numérica sobre la Iniciación y Propagación de la Detonación con un Chorro Simétrico en Gas Combustible Supersónico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Estudio
Iniciación de detonación gaseosa supersónica
Chorros simétricos
Estructura del campo de flujo
Desprendimiento de vórtices
Iniciación de doble chorro
Tasa de ignición

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este estudio, se comparan la iniciación y propagación de la detonación gaseosa supersónica mediante chorros simples y simétricos, y se investigan los efectos de los chorros simétricos de diferentes intensidades sobre la detonación para obtener una comprensión más completa del mecanismo de iniciación del chorro caliente en mezclas supersónicas. Se adoptan las ecuaciones de Navier-Stokes reactivas en dos dimensiones, junto con un modelo de química de Arrhenius de un solo paso, para analizar la estructura del campo de flujo. Los resultados muestran que los choques de arco inducidos por los chorros simétricos que interactúan entre sí lograrán una combustión de detonación local. Influenciado por la capa de cizallamiento inestable detrás del punto triple, se forma un desprendimiento de vórtices a gran escala en el campo de flujo, promoviendo así el consumo de la región no quemada. Al comparar con el chorro simple, se encuentra que el método de iniciación de doble chorro puede acortar la distancia para completar la iniciación, pero tiene poco efecto en el grado de sobrepresión de la detonación. Además, un estudio del impacto de los parámetros de tamaño del chorro en la iniciación del chorro simétrico reveló que hay un valor crítico, por encima del cual la ignición disminuye rápidamente, lo que es una ventaja significativa sobre el chorro simple. Sin embargo, por debajo de este umbral, la iniciación de la detonación dependerá de la energía generada por la colisión de los tallos de Mach formados en las paredes, lo que resulta en una tasa de ignición más lenta en comparación con un chorro simple. Por lo tanto, el uso de la fuerza de chorro adecuada al utilizar un chorro simétrico resultará en una velocidad de ignición más deseable y una distancia más corta para lograr la detonación.

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