Investigación sobre la Iniciación Acelerada de Olas de Detonación Oblícuas Inducidas por un Punto Caliente por Calentamiento Láser
Autores: Xin, Yirong; Shang, Jiahao; Xiang, Gaoxiang; Wang, Qiu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre la Iniciación Acelerada de Olas de Detonación Oblícuas Inducidas por un Punto Caliente por Calentamiento Láser
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Iniciación fiable
Motores de detonación oblicua
Condiciones extremas
Ignición en superficie
Iniciación en puntos calientes
Control de iniciación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Una iniciación confiable de la detonación oblicua es crítica en los motores de detonación oblicua, especialmente en condiciones extremas como a gran altitud y bajo número de Mach, lo que puede llevar a una longitud excesiva de la zona de inducción e incluso al fenómeno de extinción. En este artículo, se aplicó la ignición superficial a la iniciación de la detonación oblicua, y se estableció una región de alta temperatura en la cuña para simular la presencia de un punto caliente inducido por el calentamiento láser. Se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes multicomponente en dos dimensiones considerando un mecanismo de combustión H detallado, y se estudia la onda de detonación oblicua acelerada por un punto caliente. En este artículo, se introducen puntos calientes en la zona de inducción en la cuña para explorar la posibilidad de iniciación por puntos calientes, proporcionando un método potencial para el control de la iniciación. Los resultados muestran que estos métodos pueden promover efectivamente la iniciación acelerada de la detonación oblicua. Además, se varían la temperatura, el tamaño y la posición del punto caliente para analizar sus efectos en la posición de iniciación. Aumentar la temperatura y el tamaño del punto caliente puede acelerar la iniciación, pero desde la perspectiva del consumo de energía, un pequeño punto caliente a alta temperatura es preferible para acelerar la iniciación de la ODW que un gran punto caliente a baja temperatura. La posición de iniciación de la detonación oblicua es sensible a la posición de los puntos calientes; si un punto caliente de 2000 K está al principio de la cuña, entonces la distancia de iniciación de la ODW se reducirá a aproximadamente el 30% de la que tendría sin la aceleración del punto caliente.
Descripción
Una iniciación confiable de la detonación oblicua es crítica en los motores de detonación oblicua, especialmente en condiciones extremas como a gran altitud y bajo número de Mach, lo que puede llevar a una longitud excesiva de la zona de inducción e incluso al fenómeno de extinción. En este artículo, se aplicó la ignición superficial a la iniciación de la detonación oblicua, y se estableció una región de alta temperatura en la cuña para simular la presencia de un punto caliente inducido por el calentamiento láser. Se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes multicomponente en dos dimensiones considerando un mecanismo de combustión H detallado, y se estudia la onda de detonación oblicua acelerada por un punto caliente. En este artículo, se introducen puntos calientes en la zona de inducción en la cuña para explorar la posibilidad de iniciación por puntos calientes, proporcionando un método potencial para el control de la iniciación. Los resultados muestran que estos métodos pueden promover efectivamente la iniciación acelerada de la detonación oblicua. Además, se varían la temperatura, el tamaño y la posición del punto caliente para analizar sus efectos en la posición de iniciación. Aumentar la temperatura y el tamaño del punto caliente puede acelerar la iniciación, pero desde la perspectiva del consumo de energía, un pequeño punto caliente a alta temperatura es preferible para acelerar la iniciación de la ODW que un gran punto caliente a baja temperatura. La posición de iniciación de la detonación oblicua es sensible a la posición de los puntos calientes; si un punto caliente de 2000 K está al principio de la cuña, entonces la distancia de iniciación de la ODW se reducirá a aproximadamente el 30% de la que tendría sin la aceleración del punto caliente.