• DOI 10.14357/20718632190308
  • Стр. 87-98

Численное трехмерное моделирование вращения детонационной волны в двигателе

Ю.Г. Филиппов, В.Ф. Никитин, Е.В. Михальченко, Л.И. Стамов

Аннотация

Проведено трехмерное численное моделирование камеры сгорания двигателя с вращающейся детонационной волной (RDE), питаемого водородно-воздушными смесями различного состава. Двигатель с вращающейся детонационной волной - это новый тип двигателей, способных создавать более высокую тягу, чем традиционные, основанные на процессе дефлаграции горючей смеси. Динамический процесс сгорания в RDE более чем в 100 раз быстрее, чем в классическом режиме с медленным дефлаграционным сгоранием. Этот тип двигателя имеет более эффективный термодинамический цикл. В численных экспериментах были испытаны различные составы горючей смеси, и были получены различные сценарии работы двигателя. В вычислительной области использовалась регулярная сетка из однородных кубических элементов. Трудоемкие части числового кода были распараллелены с использованием техники OpenMP. Расчеты проводились на АПК-5 с максимальной производительностью 5,5 терафлопс.

Ключевые слова

численное моделирование, детонационный двигатель, химическая кинетика, горение, детонация, камера сгорания