Diramazione della detonazione in un Pde con combustibile liquido idrocarburico

Titolo originale:

Detonation Branching in a Pde with Liquid Hydrocarbon Fuel

Contenuto del libro:

I motori a detonazione a impulsi (PDE) sfruttano il grande flusso di massa e l'aumento di pressione di una detonazione rispetto a una deflagrazione. Il PDE funziona con un ciclo di riempimento-detonazione-scarico e la sua spinta è direttamente proporzionale alla frequenza del ciclo, quindi una diminuzione del tempo del ciclo comporta un aumento della spinta.

Questa ricerca ha dimostrato che la parte di detonazione del ciclo può essere accorciata utilizzando una detonazione ramificata come fonte di accensione rispetto all'accensione a scintilla standard. Questa ricerca ha rappresentato una pietra miliare nello sviluppo del PDE perché, mentre la ramificazione della detonazione è stata realizzata utilizzando come combustibile l'idrogeno gassoso, questo è stato il primo caso di ramificazione della detonazione utilizzando un combustibile idrocarburico liquido. È stato utilizzato un sistema di vaporizzazione per vaporizzare il combustibile e miscelarlo con il flusso d'aria, consentendo al PDE di funzionare in condizioni stechiometriche.

Questa ricerca ha concluso che l'accensione per detonazione non solo è possibile quando si utilizza un combustibile liquido per idrocarburi, ma produce risultati superiori a quelli ottenuti con l'accensione a scintilla. Con l'accensione per detonazione, l'energia immessa nella testa è maggiore rispetto all'accensione a scintilla. Operando a una frequenza di ciclo di 20 Hz e a un rapporto di equivalenza di 1,02, i tempi di accensione sono stati di 5,63 e 0,19 ms e la deflessione è stata di 1,5 e di 1,5.

63 e 0,19 ms e i tempi di transizione da deflagrazione a detonazione (DDT) sono stati di 2,36 e 1,03 ms per i modelli a scintilla. 36 e 1,03 ms per i tubi di spinta con accensione a scintilla e detonazione, rispettivamente. Il risparmio di tempo totale nella parte di detonazione del ciclo PDE per la detonazione-accensione è stato di 6,77 ms, con una riduzione dell'85% dei tempi di accensione e DDT.

Questa riduzione del tempo di ciclo consente un sensibile aumento della spinta. Inoltre, il DDT è stato completato nell'83% della distanza, consentendo una riduzione della lunghezza del tubo, con conseguente diminuzione del peso complessivo.