Влияние состава горючей смеси на характеристики импульсного детонационного двигателя

Исследовалось влияние газообразных углеводородных топлив, таких как октан C$_8$H$_{18}$, гексан C$_6$H$_{14}$ и пентан C$_5$H$_{12}$, на процесс циклического горения в загроможденном канале импульсного детонационного двигателя. Моделирование процесса горения стехиометрических топливовоздушных смесей проведено путем решения трехмерных уравнений Навье–Стокса с использованием одностадийной модели химических реакций. Впрыск топлива осуществлялся при атмосферном давлении, а зажигание – предварительно нагретым воздухом. Показано, что первоначально волна горения распространяется со скоростью, равной локальной скорости звука. После столкновения с препятствиями развивается турбулентность, что приводит к увеличению скорости движения фронта пламени до сверхзвуковых скоростей. Для указанных топлив проведены расчеты скорости распространения волны горения, полноты сгорания и создаваемого импульса на единицу площади. Скорость детонации в гексановоздушной смеси примерно на 5.8% ниже скорости детонации, рассчитанной с использованием кода NASA CEA400. Установлено, что для октановоздушной смеси длина перехода горения в детонацию меньше, чем в случае смесей на основе других топлив.