Prueba de concepto experimental de un motor de detonación rotativa no circular (RDE) para aplicaciones de propulsión
Autores: Lee, Jae-Hyuk; Ryu, Jae-Hoon; Lee, Eun-Sung; Han, Hyung-Seok; Choi, Jeong-Yeol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Prueba de concepto experimental de un motor de detonación rotativa no circular (RDE) para aplicaciones de propulsión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motor no circular
Sección transversal
Propulsión
Propagación de la onda de detonación
Estabilidad
RDE tri-arc
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Una sección transversal de motor no circular podría proporcionar una gran flexibilidad en la integración de la propulsión en el fuselaje. En este trabajo, se construyó y probó un RDE de tri-arco como un ejemplo de RDE con sección transversal no circular. Se investigaron y compararon las características operativas de la propagación de la onda de detonación y el rendimiento de empuje con un RDE circular equivalente bajo las mismas condiciones de operación. Se utilizaron imágenes de cámara de alta velocidad, transformada de Fourier de corto tiempo (STFT) y transformada rápida de Fourier (FFT) para la investigación. El RDE de tri-arco mostró características muy similares al RDE circular, pero exhibió una estabilidad y rendimiento de propulsión ligeramente mejores que el RDE circular. Consideramos que los cambios de curvatura repetidos afectan positivamente la estabilidad de la propagación de la onda de detonación. Los datos experimentales muestran resultados contradictorios con el análisis numérico bajo la suposición de una mezcla homogénea, en la que las presiones de detonación en la esquina convexa eran mayores que en la esquina cóncava. Se argumenta que el diseño del inyector de tri-arco proporciona una composición de mezcla no uniforme, lo que resulta en una fuerte detonación en la esquina convexa. En general, se demuestra que el RDE no circular de una sección transversal en forma de tri-arco tiene un rendimiento ligeramente mejor que un RDE de forma circular ordinaria tanto en estabilidad de detonación como en rendimiento.
Descripción
Una sección transversal de motor no circular podría proporcionar una gran flexibilidad en la integración de la propulsión en el fuselaje. En este trabajo, se construyó y probó un RDE de tri-arco como un ejemplo de RDE con sección transversal no circular. Se investigaron y compararon las características operativas de la propagación de la onda de detonación y el rendimiento de empuje con un RDE circular equivalente bajo las mismas condiciones de operación. Se utilizaron imágenes de cámara de alta velocidad, transformada de Fourier de corto tiempo (STFT) y transformada rápida de Fourier (FFT) para la investigación. El RDE de tri-arco mostró características muy similares al RDE circular, pero exhibió una estabilidad y rendimiento de propulsión ligeramente mejores que el RDE circular. Consideramos que los cambios de curvatura repetidos afectan positivamente la estabilidad de la propagación de la onda de detonación. Los datos experimentales muestran resultados contradictorios con el análisis numérico bajo la suposición de una mezcla homogénea, en la que las presiones de detonación en la esquina convexa eran mayores que en la esquina cóncava. Se argumenta que el diseño del inyector de tri-arco proporciona una composición de mezcla no uniforme, lo que resulta en una fuerte detonación en la esquina convexa. En general, se demuestra que el RDE no circular de una sección transversal en forma de tri-arco tiene un rendimiento ligeramente mejor que un RDE de forma circular ordinaria tanto en estabilidad de detonación como en rendimiento.