Непрерывная детонация смесей метан/водород – воздух в кольцевой цилиндрической камере сгорания

Режимы непрерывной детонации топливовоздушных смесей метан/водород – воздух в спиновых и встречных поперечных детонационных волнах впервые реализованы в проточной кольцевой цилиндрической камере сгорания диаметром 503 мм. Исследовано двухкомпонентное горючее метан/водород с массовыми долями Н$_2$ в горючем 1/9$\div$1/2 в диапазоне удельных расходов смеси 64$\div$1310 кг/(с $\cdot$ м$^2$) при коэффициенте избытка горючего $\phi$ = 0.78$\div$1.56. В смесях метан/водород – воздух с горючим двух составов СН$_4$ + 8Н$_2$ и СН$_4$ + 4Н$_2$ реализованы одноволновые и двухволновые режимы непрерывной спиновой детонации с частотой вращения поперечных детонационных волн 0.56$\div$1.66 кГц при $\phi$ = 0.78$\div$1.02, а для составов СН$_4$ + 2Н$_2$ и СН$_4$ + 1.5Н$_2$ – непрерывная многофронтовая детонация с двумя встречными поперечными детонационными волнами с частотой 0.86$\div$1.34 кГц при $\phi$ = 1.0$\div$1.23. В смеси СН$_4$ + Н$_2$ + воздух наблюдали как горение в камере, так и непрерывную спиновую детонацию вне камеры сгорания с поперечными детонационными волнами, вращающимися с частотой 1.01$\div$1.1 кГц. Получены нижние пределы непрерывной детонации по удельному расходу смеси 64, 100, 200 и 790 кг/(с $\cdot$ м$^2$) для горючего составов СН$_4$ + 8Н$_2$, СН$_4$ + 4Н$_2$, СН$_4$ + 2Н$_2$, СН$_4$ + 1.5Н$_2$ соответственно, а также по массовой доле водорода в составе горючего метан/водород $\approx$ 0.16. Обнаружено нарушение регулярности структуры волн непрерывной детонации, а также их скорости с уменьшением доли водорода в двухкомпонентном горючем.