Estudio Experimental sobre las Características de Propagación de la Onda de Detonación Rotativa con Mezcla de Hidrocarburo Líquido/Aire de Alta Entalpía
Autores: Jia, Bingyue; Zhang, Yining; Meng, Hao; Meng, Fanxiao; Pan, Hu; Hong, Yanji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Experimental sobre las Características de Propagación de la Onda de Detonación Rotativa con Mezcla de Hidrocarburo Líquido/Aire de Alta Entalpía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motores de detonación rotativa
Tecnología de propulsión
Combustión
Estudio experimental
Onda de detonación
Flujo de masa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los motores de detonación rotativa (RDEs) son una tecnología de propulsión prometedora que presenta alta eficiencia térmica y una estructura simple. Para adaptar las aplicaciones de ingeniería práctica de los RDEs de ramjet, se requerirá la combustión de detonación rotativa utilizando una mezcla de hidrocarburo líquido y aire puro. Este artículo presenta un estudio experimental sobre las características de propagación de las ondas de detonación rotativa con una mezcla de hidrocarburo líquido y aire de alta entalpía en una cámara cilíndrica hueca. Se consideran parámetros como la relación de equivalencia y el flujo másico de entrada en este experimento. Se analizan la frecuencia y la velocidad de propagación de la combustión de detonación rotativa bajo operaciones típicas. Los resultados experimentales muestran que la presión máxima y la velocidad de propagación de la onda de detonación rotativa están cerca de los valores teóricos de C-J bajo un flujo másico de entrada de 400 kg/(ms). Tanto la velocidad de propagación como la presión máxima de la onda de detonación rotativa disminuyen a medida que se reduce el flujo másico y la relación de equivalencia, mientras que el número de frentes de onda de detonación aumenta. La inestabilidad de la onda de detonación tiende a ocurrir cuando disminuye el flujo másico de entrada. Hay un progreso de transición de la combustión termoacústica a la combustión de detonación rotativa en el experimento bajo la condición de flujo másico de 350 kg/(ms) y la relación equivalente de 0.8. La presión estática en la cámara es más alta durante la combustión de detonación que durante la combustión termoacústica. Estos resultados experimentales proporcionan evidencia de que las ondas de detonación rotativa tienen el potencial de mejorar significativamente el rendimiento de propulsión. Los hallazgos pueden servir como una referencia valiosa para la aplicación práctica de ingeniería de los motores de detonación rotativa.
Descripción
Los motores de detonación rotativa (RDEs) son una tecnología de propulsión prometedora que presenta alta eficiencia térmica y una estructura simple. Para adaptar las aplicaciones de ingeniería práctica de los RDEs de ramjet, se requerirá la combustión de detonación rotativa utilizando una mezcla de hidrocarburo líquido y aire puro. Este artículo presenta un estudio experimental sobre las características de propagación de las ondas de detonación rotativa con una mezcla de hidrocarburo líquido y aire de alta entalpía en una cámara cilíndrica hueca. Se consideran parámetros como la relación de equivalencia y el flujo másico de entrada en este experimento. Se analizan la frecuencia y la velocidad de propagación de la combustión de detonación rotativa bajo operaciones típicas. Los resultados experimentales muestran que la presión máxima y la velocidad de propagación de la onda de detonación rotativa están cerca de los valores teóricos de C-J bajo un flujo másico de entrada de 400 kg/(ms). Tanto la velocidad de propagación como la presión máxima de la onda de detonación rotativa disminuyen a medida que se reduce el flujo másico y la relación de equivalencia, mientras que el número de frentes de onda de detonación aumenta. La inestabilidad de la onda de detonación tiende a ocurrir cuando disminuye el flujo másico de entrada. Hay un progreso de transición de la combustión termoacústica a la combustión de detonación rotativa en el experimento bajo la condición de flujo másico de 350 kg/(ms) y la relación equivalente de 0.8. La presión estática en la cámara es más alta durante la combustión de detonación que durante la combustión termoacústica. Estos resultados experimentales proporcionan evidencia de que las ondas de detonación rotativa tienen el potencial de mejorar significativamente el rendimiento de propulsión. Los hallazgos pueden servir como una referencia valiosa para la aplicación práctica de ingeniería de los motores de detonación rotativa.