Интенсификация смешения компонентов топлива в газодинамической системе…
1
УДК 621.453/.457
Интенсификация смешения компонентов топлива
в газодинамической системе воспламенения
© А.В. Воронецкий, К.Ю. Арефьев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Повышение эффективности воспламенения топливной смеси является одной из
ключевых задач совершенствования генераторов высокоэнтальпийного потока
(ГВЭП) с многократным запуском, в том числе с импульсным режимом работы.
Одним из перспективных методов решения поставленной задачи является приме-
нение газодинамической системы воспламенения (ГСВ), которая состоит из
сверхзвукового сопла и расположенного соосно с ним резонатора. Для надежной
работы ГСВ в застойной зоне резонансной полости необходимо получить высокую
температуру и определенный концентрационный состав топливной смеси. В ста-
тье представлены результаты расчетного исследования возможности интенси-
фицировать смешение компонентов топлива при использовании незамкнутой ре-
зонансной полости. На основе полученных данных определены геометрические и
режимные параметры, при которых может быть существенно сокращено время
выхода ГВЭП на номинальный режим работы. Результаты исследования могут
быть использованы при разработке перспективных образцов силовых и энергети-
ческих установок, в том числе ЖРД малой тяги, технологических установок по
напылению покрытий, абразивной резке материалов и др.
Ключевые слова:
генератор высокоэнтальпийного потока, газодинамическая си-
стема воспламенения, математическое моделирование, интенсификация смеше-
ния.
Генераторы высокоэнтальпийного потока (ГВЭП) с использова-
нием экологически чистых компонентов топлива находят все более
широкое применение в современных двигательных и энергетических
установках. К их числу можно отнести жидкостные ракетные двига-
тели (ЖРД), в том числе малой тяги, технологические установки по
напылению покрытий и абразивной резке материалов, газогенерато-
ры различного назначения.
Надежность запуска (в особенности, многократного) является
ключевым вопросом обеспечения работоспособности ГВЭП, а также
их безопасной и эффективной эксплуатации. Наиболее часто отказы
системы зажигания имеют место при импульсных режимах работы
ГВЭП. Используемые в настоящее время искровые и лазерные свечи
или газоразрядные устройства требуют квалифицированного техни-
ческого обслуживания и периодической замены исполнительных
элементов, что не всегда может быть реализовано в условиях приме-
