希薄n-ヘプタン噴霧と予熱空気による回転デトネーションの詳細な化学モデリング【JST・京大機械翻訳】

Jin Shan; Xu Chao; Zheng Hongtao; Zhang Huangwei

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208984160822 整理番号：22P0288674

希薄n-ヘプタン噴霧と予熱空気による回転デトネーションの詳細な化学モデリング【JST・京大機械翻訳】

Detailed chemistry modelling of rotating detonations with dilute n-heptane sprays and preheated air

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発行年： 2022年02月12日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月12日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

液体燃料の利用は,近い将来,回転デトネーションエンジンの商業化を可能にするために重要である。本研究では,希薄n-ヘプタン噴霧と予熱空気による回転デトネーション燃焼に対してEuler-Lagrangeシミュレーションを行った。二次元平坦化配置を用い,n-ヘプタン燃焼のための44種および112素反応を有する骨格化学機構を採用した。再充填ゾーンにおける流れ構造,液滴分布および熱化学パラメータを最初に解析した。再充填ゾーンにおける混合物は蒸発液滴,蒸気及び空気を含む不均一であることを示した。全温度が950K以下のとき,平均当量比は総温度と共に増加した。950Kより高いとき,平均当量比はほぼ一定である。続いて,化学爆発モード解析を適用して,燃料再充填ゾーンと反応フロントにおける制御反応と支配的燃焼モードを同定した。結果は,開始反応と低温反応が再充填ゾーンの上流と下流で支配的であることを示した。低温化学からの中間化学種は,非デトネーション混合物中の化学爆発モードにとって重要であることが分かった。種拡散と分散液滴の影響をさらに解析した。結果は,液滴蒸発によって促進される蒸気自己着火が再充填ゾーンで起こることを示した。最後に,デトネーション伝搬速度とRDE推進性能に及ぼす空気全温度の影響を調べた。デトネーション伝搬速度と比推力は空気全温度と共に増加することが分かった。【JST・京大機械翻訳】

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燃焼理論 , 燃焼一般 , ガスタービン

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