Detonation of Air-Methane Mixture in a Supersonic Crossflow

Abstract

Приведены результаты аналитического описания и экспериментального исследова-ния детонационных режимов горения воздушно-метановой смеси в сверхзвуковом сносящем потоке внутри цилиндрического канала. Рассмотрен широкий диапазон изменения массового соотношения компонентов и начальной температуры топлив-ной смеси. Предложена математическая модель для прогнозирования скорости рас-пространения фронта детонационной волны, подтвержденная оригинальными ре-зультатами экспериментов и эмпирическими данными других авторов. Показана воз-можность реализации пульсирующего режима детонационного сгорания воздушно-метановой смеси. Определены режимы вырождения детонации в турбулентное горе-ние при повышенных начальных температурах топливной смеси. Полученные данные могут быть использованы при экспериментальных исследованиях детонационных процессов, создании и испытаниях перспективных энергосиловых установок, стендо-вого и технологического оборудования.Ключевые слова: детонационное горение, пульсации давления, турбулентное горе-ние, экспериментальное исследование, скорость распространения фронта детонаци-онной волны, вырождение детонации.The results of analytical description and experimental study of knocking combustion modes of air-methane mixture in a supersonic crossflow inside the cylinder are presented. A wide range of changes in the mass ratio of the components and the fuel mixture initial temperature is considered. A mathematical model for the prediction of the propagation rate of the detonation wave front is proposed. The model is validated by the original experimental results and empirical data of other authors. The possibility of implementing a pulsating mode of knocking combustion of the air-methane mixture is shown. The modes