Задачи 2017-2019 гг

Цель проекта — разработка и валидация моделей различных режимов горения в воздушно-реактивных двигателях, а также создание специального программного обеспечения для использования в цикле аэродинамического проектирования силовых установок перспективных летательных аппаратов.

Для достижения указанных целей должны быть решены следующие задачи:

1. Совершенствование известных и разработка новых физических моделей горения, их настройка на рассматриваемые классы задач и создание на их основе универсального метода для описания сложных высокоскоростных течений газа со спектром различных режимов горения.
2. Теоретический анализ физической структуры течения в высокоскоростных камерах сгорания и создание моделей турбулентности для адекватного описания течений данного класса в рамках подходов RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes equations — осредненные по времени уравнения Навье-Стокса) и LES (Large Eddy Simulation — прямое численное моделирование крупномасштабной турбулентности)
3. Разработка высокоэффективных (по быстродействию и затратам оперативной памяти) алгоритмов и компьютерных программ, реализующих развитые модели.
4. Валидация разработанных физических моделей и программного обеспечения на основе «огневого» аэродинамического эксперимента, специально проведенного в ЦАГИ.
5. Проектирование и изготовление экспериментальной модели двухрежимной камеры сгорания (камеры со сверхзвуковым течением на входе, в которой в зависимости от параметров втекающего потока реализуется дозвуковой или сверхзвуковой режим горения) с термохимической конверсией топлива и без нее.
6. Проведение экспериментального исследования течения в данной модели камеры сгорания на режимах с дозвуковым и сверхзвуковым горением пропана, с термохимической конверсией топлива и без нее.
7. Разработка и детальное численное исследование модели двигательного устройства с резонаторной полостью, в котором сгорание топлива происходит во вращающейся волне детонации.