- Tytuł:
-
Numerical investigation of detonation propagation through small orifice holes
Badania numeryczne propagacji fali detonacyjnej przez małe otwory - Autorzy:
-
Vashishtha, Ashish
Callaghan, Dean
Nolan, Cathal
Deiterding, Ralf - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/36446167.pdf
- Data publikacji:
- 2021
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa
- Tematy:
-
detonation
propagation
hydrogen-oxygen mixture
numerical simulations
Adaptive Grid Refinement
detonacja
propagacja
mieszanka wodór-tlen
symulacje numeryczne
adaptacyjna siatka numeryczna - Opis:
-
Seeking to better understand the physical phenomena underlying detonation wave propagation through small holes (especially the phenomenon of detonation re-initiation or its failure), we investigated the propagation of a detonation wave along a tube filled with a hydrogen-oxygen mixture diluted with argon, in the presence of obstacles with a small orifice hole. Numerical simulations were performed in a two-dimensional domain using adaptive mesh refinement and by solving compressible Euler equations for multiple thermally perfect species with a reactive source term. A premised mixture of H2:O2:Ar at a ratio 2:1:7 at 10.0 kPa and 298 K was used in a 90 mm diameter tube with a detonation wave travelling from one end. We found that a single orifice placed at 200 mm from one end of the tube, with varying diameters of 6, 10, 14, 16, 18, 30, and 50 mm, showed an initial decoupling of the detonation wave into a shockwave and flame front. The detonation wave fails to propagate along the tube for orifice diameters less than λ, while it propagates by different re-initiation pathways for orifice diameters greater than λ, where λ is the cell-width for regular detonation propagation.
Dążąc do lepszego zrozumienia zjawisk fizycznych leżących u podstaw propagacji fali detonacyjnej przez małe otwory (w szczególności zjawiska ponownego zapłonu lub jego brak) zbadano propagację fali detonacyjnej wzdłuż rury wypełnionej mieszaniną wodoru i tlenu rozcieńczoną argonem, w obecności przeszkody o małym otworze. Symulacje numeryczne przeprowadzono w dziedzinie dwuwymiarowej, stosując adaptacyjne dostrajanie siatki i rozwiazując równania Eulera dla wielu termicznie doskonałych próbek z reaktywnym źródłem. Mieszaninę H2:O2:Ar w stosunku 2:1:7 przy ciśnieniu 10.0 kPa i temperaturze 298 K zastosowano w rurze o średnicy 90 mm z falą detonacyjną rozchodzącą się z jednego końca. Stwierdziliśmy, że pojedynczy otwór umieszczony w odległości 200 mm od jednego z końców rury, o różnych średnicach 6, 10, 14, 16, 18, 30 i 50 mm, spowodował początkowe rozdzielenie fali detonacyjnej na falę uderzeniową i czoło płomienia. Fala detonacyjna nie rozprzestrzenia się wzdłuż rury dla średnic otworu mniejszych niż λ, podczas gdy rozprzestrzenia się różnymi drogami ponownego zapłonu dla średnic otworu większych niż λ, gdzie λ jest szerokością komórki dla regularnej propagacji detonacji. - Źródło:
-
Transactions on Aerospace Research; 2021, 3 (264); 17-33
0509-6669
2545-2835 - Pojawia się w:
- Transactions on Aerospace Research
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł