О возможности применения стримерного подкритического СВЧ-разряда в детонационном двигателе
В работе рассматривается проблема эффективного инициирования детонации в приложении к задаче создания детонационного двигателя. Исследовано объемное инициирование детонации стримерным подкритическим СВЧ разрядом. Изучалась начальная стадия развития процесса — задолго до перехода медленного горения в детонацию. Выполнено сравнение со случаем, когда топливная смесь поджигается обычной электрической искрой. Показано, что использование стримерного разряда приводит к существенному увеличению скорости процесса, появлению множества очагов зарождения детонационных волн, а также полному сгоранию топливной смеси. Известно, что для прямого инициирования детонации необходимо подвести большую энергию в как можно более тонкий слой, примыкающий к твердой стенке, т.е. организовать поверхностный взрыв. В работе исследован подрыв топливной смеси стримерным разрядом, присоединенным к плоской и вогнутой поверхности различной формы. Для создания стримерных разрядов применялся полуволновой электромагнитный вибратор, который за счет резонанса уменьшал энергию поля, необходимую для электрического пробоя газа примерно в 500-600 раз.
В работе исследуется возможность применения в детонационных двигателях стримерных разрядов для инициирования детонации. Детонационные двигатели теоретически на 20-25% превосходят традиционные реактивные двигатели, использующие термодинамический цикл Брайтона горения при постоянном давлении. Преимущество достигается за счет того, что топливо сгорает на детонационной волне в чрезвычайно тонком слое, что позволяет её считать газодинамическим разрывом нулевой протяженности. Газодинамические разрывы могут образовывать ударно-волновые структуры, взаимодействовать между собой, испытывать перестройки и трансформации. Поскольку детонационная волна — это обычная ударная волна, т.е. обычный газодинамический разрыв, то все, сказанное выше, касается и детонационных волн. Единственное отличие заключается в способе их образования и механизме распространения в среде. Он, как правило, имеет химическую природу.
О возможности применения стримерного подкритического СВЧ-разряда в детонационном двигателе