Wykorzystanie kalorymetrycznej metody pomiarowej w badaniach strumieni ciepła w silniku z wirującą falą detonacyjną

• Autorzy: Sobczak K.

Warianty tytułu

EN

Use of calorimeter method for heat flux measurement in rotaring detonation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono opis obliczeń projektowych i wykorzystanie metody kalorymetrycznej do wyznaczenie obciążeń cieplnych w komorze spalania silnika wykorzystującego zjawisko wirującej detonacji. Oszacowanie strumienia ciepła na jaki narażone będą ścianki komory spalania to jeden z kluczowych parametrów z jakim należy się zmierzyć w trakcie opracowywania jednostki napędowej. Z tego względu opracowano stanowisko badawcze, dzięki któremu możliwe będzie wyznaczenie wartości strumieni ciepła, na podstawie zmiany entalpii czynnika chłodzącego. W oparciu o wyniki eksperymentalne opracowany zostanie model wymiany ciepła, który wykorzystany zostanie podczas rozwijania kodów nume-rycznych.

EN

The work will be focused on heat transfer to the combustion chamber wall of continuous detonation wave engine. Like in conventional rocket engines, heat flux is a design key factor. Implementation of semi-empirical model of heat transfer (calculation of heat transfer coefficient) into REFLOPS and collected experimental data will give a basis for comparison and verification. These results will be important for further development of numerical codes.

Słowa kluczowe

PL

strumienie ciepła; silnik z wirującą falą detonacyjną; model wymiany ciepła

EN

heat flux; rotating detonation engine (RDE); model of heat transfer

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1 (234) March 2014
• Strony: 109--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Sobczak K.

• Instytut Lotnictwa, Centrum Technologii Lotniczych
• Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Warszawska (Wydział MEiL)

Bibliografia

• [1] Nicholls, J. A., Wilkinson, H. R., Morrison, R. B. (1957). Jet. Propul. 27 (5), pp. 534-541.
• [2] Ashford, S. A., Emanuel, G. (1996). Oblique detonation wave engine performance prediction, Journal of Propulsion and Power, Vol. 12, No. 2, pp. 322-327.
• [3] Zheng, Q., Weng, Ch., Bai, Q. (2013). Experimental Research on the Propagation Process of continuous Rotating Detonation Wave, Defence Technology, Vol. 9, Issue 4, Pages 201-207.
• [4] Roy, G. D., Frolov, S. M., Borisov, A. A., Netzer, D. W. (2004). Pulse detonation propulsion: challenges, current status, and future perspective, Prog Energy combust Sci, 30 (6), pp. 545-672.
• [5] J. Kindracki, A. Kobiera, P. Wolański, Experimental and numerical research on rotating detonation in small rocket engine model, combustion Engines – Silniki Spalinowe, Nr 2009-SC2, 2009.
• [6] Wolański, P. (2013). Detonative Propulsion, Proceedings of the combustion Institute, Vol. 34, pp. 125-158.
• [7] Wolański, P. Research on application of continuously Rotating Detonation combustion chamber to Turbine Engine.
• [8] Kindracki, J. (2008). Badania eksperymentalne i symulacje numeryczne procesu inicjacji wirującej detonacji gazowej, Praca doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska.
• [9] Folusiak, M. (2014). Development of simulation methods of rotating detonation in complex geometries, Praca doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska.
• [10] Świderski, K. (2014). Numerical modelling of the rotating detonation combustion chamber, Praca doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska.
• [11] Falempin, F. (2008). Continuous Detonation Wave Engine. advances on Propulsion Technology for high-Speed aircraft. Educational Notes RTo-EN-aVT-150, Paper 8: 1-16.
• [12] Bykovskii, F. A., Vedernikov, E. F. (2009). Heat Fluxes to combustor Walls during continuous Spin Detonation of Fuel-air mixtures, combustion, Explosion, and Shock Waves, Vol. 45, No. 1, pp. 70-77.
• [13] Kobiera, A., Świderski, K., Folusiak, M., Wolański, P. (2009). “REFloPS” - a New Parallel CFD code for Reactive Euler Flow Simulation, Archivum Combustionis, Vol. 29, No. 3-4.
• [14] Nicholls, J. A., cullen, R. E. (1962-1964). The feasibility of rotating detonation wave rocket motor, Final report, University of Michigan.
• [15] Broniewski, W., Wesołowski, K. (1934). Zależność mechanicznych własności mosiądzów od temperatury, Prace Zakładu Metalurgiczne, Politechnika Warszawska.
• [16] Nettleton, M. A. (1987). Gaseous Detonations: Their Nature, Effects and Control, Butterworths, London, UK.
• [17] Lamoureux, N., Paillard, C. E., Vaslier, V. (2002). Low hydrocarbon mixtures ignition delay times investigation behind reflected shock waves, Shock Waves, pp. 309-322.
• [18] Zhang, Y., Huang, Z., Wei, L., Zhang, J., Law, Ch. (2012). Experimental and modeling study on ignition delays of lean mixtures of methane, hydrogen, oxygen and argon at elevated pressures, Combustion and Flame, pp. 918-931.
• [19] Suslov, D., Woschnak, A., Greuel, D., Oschwald, M. Measurement techniques for investigation of heat transfer processes at European Research and Technology Test Facility, Institute f Space Propulsion, Germany Aerospace Center (DlR), Germany.
• [20] Michels, H. J., Munday, G., Ubbelohde, A. R. (1970). Detonation limits in mixtures of oxygen and homologous hydrocarbons, Proceedings of Royal Society of London, pp. 461-477.
• [21] Borisov, A. A., Kozenko, V. P., Kogarko, S. M. (1967). Detonation limits of methane-oxygen mixtures diluted with argon or helium, combustion, Explosion and Shock Waves, pp. 243-245.
• [22] Sochet, I., Aminallah, M., Brossard, J. (1997). Detonability of fuel/oxygen and fuel/air mixtures, Shock Waves, pp. 163-174.