Abstract: Проведено численное моделирование течения химически реагирующего газа в камере с использованием уравнений Навье-Стокса. Модель основана на законах сохранения массы, импульса и энергии для нестационарного двумерного потока сжимаемого газа при осевой симметрии. Учитывались процессы вязкости, теплопроводности и турбулентности. Тепловыделение в области химических реакций описано в рамках двухступенчатой модели химической кинетики для средней молекулярной массы газа. Вариации массовой концентрации компонентов химически реагирующей газовой смеси определялись с использованием второго закона Фика для диффузии в многокомпонентных смесях. Топливо и окислитель подавались в камеру раздельно, и тепловыделение в зоне химических реакций во многом зависело от скорости турбулентного перемешивания газовых компонентов. Численно показана возможность детонационного способа горения смеси в камере. Numerical modeling of chemically reacting gas flow in the propulsion chamber using the Navier-Stokes equations has been performed. In difference from ordinary situation gas has been moving in inverse direction: from the center of the chamber to the periphery. The model is based on conservation laws of mass, momentum and energy for non steady two-dimensional compressible gas flow in case of axial symmetry. The processes of viscosity, thermal conductivity and turbulence were taken into account. The heat release in the area of chemical reactions was described within the framework of two-stage model of chemical kinetics for the average molecular mass of the gas. The variations of mass concentration of components of chemically reacting gas mixture were determined by using Fick second law for diffusion in multi component mixtures. Fuel and oxidant were fed into the chamber separately, and the heat release in the area of chemical reactions is largely dependent on the velocity of turbulent mixing of the gas components. It was numerically shown the possibility of detonation way of combustion of the mixture in the chamber. The failure of detonation can occur due to temporary cessation of reagents coming in the chamber due to the large pressure values in the reaction zone. At small lengths of the combustion chamber not full burning of the fuel may occur with subsequent outlet of the fuel to the atmosphere.

Cite: Воронин Д.В.
О детонации в плоской радиальной камере
In compilation Обработка информации и математическое моделирование. – ФГБУ ВО "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики"., 2021. – C.115-121. – ISBN 978-5-91434-061-9. РИНЦ

Identifiers:

Elibrary:

47283618

Citing: Пока нет цитирований