Моделирование рабочего процесса пульсирующей детонационной камеры малой мощности : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. В. Тетерев

Abstract

Объектами исследования являются физико-химические двумерные и трехмерные модели процессов, происходящих в импульсной детонационной камере малой мощности после впрыскивания компонент топлива и их поджига, и методы их расчета. Цель НИР – разработка физической, математической и вычислительной моделей, описывающих физико-химические процессы в импульсной детонационной камере, и реализация их в виде программного комплекса. Основные методы работы: физическая газовая динамика, теория рабочих процессов, протекающих в камерах сгорания, методы математической физики, вычислительные методы. В результате проведен анализ литературных данных по процессам, сопровождающим работу пульсирующей детонационной камеры; сделаны предположения и ограничения, на основании которых разработаны физическая, математическая и вычислительная модели работы пульсирующей детонационной камеры; созданы программные моделирующие комплексы в 2D-3D приближении с учетом и без учета TVD (Total Variation Diminishing) коррекции; проведены параметрические расчеты по моделированию газодинамических течений в 2D приближении для детонационной трубы и детонационной камеры; в детонационной камере в 3D приближении осуществлен ввод новых табличных данных для топливных компонент и вдув через щелевую и струйную форсунки с боковой поверхности камеры; проведены тестовые расчеты. При помощи модифицированного вычислительного комплекса CEA расчитаны таблицы термодинамических свойств (азот, гептан, ацетилен) и продуктов их сгорания; рассчитаны термодинамические параметры и состав смеси гептан - воздух при различной степени обогащения воздуха кислородом. Результаты работы реализованы в виде научно-технического отчета, прикладного программного обеспечения и инструкции пользователя, будут использоваться на предприятии заказчика.