TY - JOUR T1 - Numerical study of a detonation wave structure in annular chamber TT - مطالعه عددی ساختار موج دتونیشن در محفظه‌ای حلقوی JF - mdrsjrns JO - mdrsjrns VL - 16 IS - 7 UR - http://mme.modares.ac.ir/article-15-10228-fa.html Y1 - 2016 SP - 343 EP - 352 KW - Rotating Detonation Engine KW - Rotating Detonation Combustion Modeling KW - Geometry design of RDE KW - 2D simulation of RDE N2 - انتظار می‌رود در آینده موتورهای دتونیشنی در دسته پیشرانه‌های هوافضایی قرار گیرند. انواع مختلفی از موتورهای دتونیشنی در حال حاضر تحت بررسی هستند، از جمله موتور دتونیشن چرخشی ، که در این پژوهش یک نمونه آزمایشگاهی آن با هندسه حلقوی به قطر 76 میلی‌متر و طول 101 میلی‌متر امکان‌سنجی و طراحی شد. در این مدل، هیدروژن و هوای استاندارد به صورت جداگانه به داخل محفظه احتراق دتونیشن تزریق می‌شوند. جریان سوخت به صورت محوری و جریان هوا، شعاعی می‌باشد. ابتدا اعتبارسنجی روش عددی با حل میدان جریان درون یک هندسه مشابه و مقایسه با نتایج تجربی، انجام شده است. سپس به مطالعه پارامتریک از نظر هندسی و نسبت هم‌ارزی مخلوط تزریقی، پرداخته شد. با توجه به تغییرات ناچیز پارامترهای ترمودینامیکی در راستای شعاعی میدان جریان محفظه و کاهش هزینه‌های محاسباتی، از مدل دوبعدی هندسه طراحی شده، جهت شبیه سازی عددی استفاده شده‌است. با بررسی سه نسبت هم‌ارزی مختلف، مشاهده شد که سرعت دتونیشن، فشار و دمای پشت موج دتونیشن در نسب هم‌ارزی 1.2، بیش‌تر از حالت 0.8 می‌باشد. همچنین بیشینه سرعت دتونیشن و فشار پشت دتونیشن در حالت استوکیومتریک مشاهده شد. جهت بررسی اثرات طول محفظه، از ضریب 0.5 و 2 برای طول محفظه استفاده شد. از آنجا که جریان خروجی محفظه نیمه مادون صوت است، تغییرات طول، اثر قابل توجهی بر عملکرد موتور و ساختار جریان دارد. نتایج حاکی از آن است که افزایش طول محفظه، در فشار تزریق پایین، موجب افزایش ارتفاع جبهه دتونیشن و در فشار تزریق بالا، موجب کاهش ارتفاع جبهه دتونیشن می‌شود. M3 ER -