Теория и расчёт параметров термодинамического цикла детонационного двигателя

А. В. Григорьев, В. А. Митрофанов, О. А. Рудаков, А. В. Соловьёва

Аннотация


Обоснован термодинамический идеальный цикл детонационного двигателя и дан метод расчёта его параметров. В идеальном цикле процессы сжатия и расширения газа совершаются по адиабате. Показано, что низкая термодинамическая эффективность цикла детонационного двигателя объясняется существенными волновыми потерями полного давления в ударной волне и ростом энтропии. При этом преимуществом указанного двигателя по сравнению с другими тепловыми машинами является возможность получения большой абсолютной энергии газового потока для совершения работы расширения газа. При анализе термодинамического цикла принято, как и в теории газотурбинного двигателя, что характеристики состояния газа определяются параметрами заторможенного потока в сечениях, соответствующих началу и концу процессов, образующих цикл. Подвод теплоты за ударной волной осуществляется в дозвуковом потоке в процессе при постоянном давлении. Рассмотрение цикла в заторможенных параметрах значительно упрощают его анализ и более полно характеризуют его энергетику. Представлена формула для расчёта термического коэффициента полезного действия идеального цикла детонационного двигателя как функция приведённой скорости распространения стабилизированной ударной волны. Показано, что термодинамический идеальный цикл детонационного двигателя описывается двумя адиабатами, изотермой, определяющей огромные волновые потери, и двумя изобарами. Работа расширения газа  детонационного двигателя может быть реализована как для получения движущей силы транспортного средства, так и в промышленности, например, для упрочнения и резки металлов, получения искусственных алмазов высокой твёрдости, для геофизических исследований.


Ключ. слова


Детонационный двигатель; термодинамический идеальный цикл; коэффициент полезного действия

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Hoffman N. Reaction-propulsion by intermittent detonative combustion. German Ministry of Supply, Volkenrode Translation, 1940.

2. Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965. 740 с.

3. Григорьев А.В., Митрофанов В.А., Рудаков О.А., Соловьёва А.В. Оптимизация камеры сгорания. СПб.: Политехнический университет, 2015. 152 с.

4. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969. 824 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-37-46

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533