ارائه یک روش کاربردی برای شبیه سازی عددی دوبعدی موتور دتونیشن چرخشی با بیش از یک موج چرخان

یکی از روش های احتراقی که در دو دهه اخیر توسعه یافته است اما هنوز به صورت کامل عملیاتی و تجاری نشده است استفاده از موج دتونیشن به صورت پیوسته و تنها با یک بار راه اندازی اولیه در محفظه احتراق است. این روش را، احتراق دتونیشن چرخشی (Rotating Detonation Combustion) یا به اختصار RDC می نامند. در این مقاله ضمن معرفی احتراق دتونیشن چرخشی؛ این فرآیند نیز به صورت دو موجی شبیه سازی شده است. همچنین روشی ارائه می گردد که با در نظر گرفتن فیزیک مسئله، می توان هر تعداد موج را در محفظه احتراق شبیه سازی نمود. در این روش با در نظر گرفتن شرایط مرزی پریودیک در امتداد انتشار موج در حالت دوبعدی، موج دتونیشن به صورت پیوسته و چرخشی درآمده و با تنظیم کد مناسب ( UDF:User Define Function) برای اعمال شرط مرزی در ورودی، تزریق به دامنه را مدیریت کرده به صورتی که در جلوی موج، همیشه مواد واکنش دهنده تازه موجود باشد تا حرکت موج ادامه پیدا کند و در هنگام عبور موج و افزایش فشار، کار تزریق متوقف گردد و پس از دور شدن موج و افت فشار، دوباره تزریق از سر گرفته شود. به منظور انتشار یک طرفه دتونیشن قبل از رسیدن به شرایط انتشار پیوسته، از شرط مرزی دیواره در مرزهای پریودیک حالت پیوسته، استفاده شده است. با به کارگیری شرایط اولیه مناسب، قسمت گذار از موج دفلگریشن به دتونیشن حذف شده و هزینه محاسبات کاهش یافته است. علی رغم ساده سازی ها در مدل، درصد خطا در پیش بینی سرعت موج دتونیشن در این مقاله تک رقمی است.

Keywords:

موج دتونیشن چرخشی , دتونیشن دو موجی , احتراق دتونیشن چرخشی , شبیه سازی دوبعدی