آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,988,707
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,032,556
انبارلویی, محمد مرتضی, ابراهیمی, رضا, حبیبی, امید. (1400). ارائه یک روش کاربردی برای شبیه‌سازی عددی دوبعدی موتور دتونیشن چرخشی با بیش از یک موج چرخان. پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(1), 163-174.
محمد مرتضی انبارلویی; رضا ابراهیمی; امید حبیبی. "ارائه یک روش کاربردی برای شبیه‌سازی عددی دوبعدی موتور دتونیشن چرخشی با بیش از یک موج چرخان". پدافند الکترونیکی و سایبری, 10, 1, 1400, 163-174.
انبارلویی, محمد مرتضی, ابراهیمی, رضا, حبیبی, امید. (1400). 'ارائه یک روش کاربردی برای شبیه‌سازی عددی دوبعدی موتور دتونیشن چرخشی با بیش از یک موج چرخان', پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(1), pp. 163-174.
انبارلویی, محمد مرتضی, ابراهیمی, رضا, حبیبی, امید. ارائه یک روش کاربردی برای شبیه‌سازی عددی دوبعدی موتور دتونیشن چرخشی با بیش از یک موج چرخان. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1400; 10(1): 163-174.

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

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 11، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 27، خرداد 1400، صفحه 163-174    اصل مقاله (1.15 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
محمد مرتضی انبارلویی؛ رضا ابراهیمی* ؛ امید حبیبی
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
تاریخ دریافت: 01 آذر 1399،  تاریخ بازنگری: 15 آذر 1400،  تاریخ پذیرش: 10 شهریور 1400 
چکیده
یکی از روش‌های احتراقی که در دو دهه‌ اخیر توسعه‌یافته است اما هنوز به‌صورت کامل عملیاتی و تجاری نشده است استفاده از
موج دتونیشن به‌صورت پیوسته و تنها با یک‌بار راه‌اندازی اولیه در محفظه احتراق است. این روش را، احتراق دتونیشن چرخشی
(Rotating Detonation Combustion) یا به‌اختصار RDC می‌نامند. در این مقاله ضمن معرفی احتراق دتونیشن چرخشی؛ این فرآیند نیز به‌صورت دو موجی شبیه‌سازی‌شده است. همچنین روشی ارائه می‌گردد که با در نظر گرفتن فیزیک مسئله، می‌توان هر تعداد موج را در محفظه احتراق شبیه‌سازی نمود. در این روش با در نظر گرفتن شرایط مرزی پریودیک در امتداد انتشار موج در حالت دوبعدی، موج دتونیشن به‌صورت 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 به‌صورتی که در جلوی موج، همیشه مواد واکنش‌دهنده 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. به‌منظور انتشار یک‌طرفه دتونیشن قبل از رسیدن به شرایط انتشار پیوسته، از شرط مرزیِ دیواره در مرزهای پریودیکِ حالتِ پیوسته، استفاده‌شده است. با به‌کارگیری شرایط اولیه مناسب، قسمت گذار از موج دفلگریشن به دتونیشن حذف‌شده و هزینه محاسبات کاهش‌یافته است. علی‌رغم ساده‌سازی‌ها در مدل، درصد خطا در پیش‌بینی سرعت موج دتونیشن در این مقاله تک‌رقمی است.
کلیدواژه‌ها
موج دتونیشن چرخشی؛ دتونیشن دو موجی؛ احتراق دتونیشن چرخشی؛ شبیه‌سازی دوبعدی
عنوان مقاله [English]
Present A Practical Method For Two-Dimensional Numerical Simulation of Rotating Detonation Engine With More Than One Rotating Wave
نویسندگان [English]
anbarlooei, mohammad morteza anbarlooei, mohammad morteza؛ Ebrahimi-, -Reza Ebrahimi-, -Reza؛ Habibi, Omid Habibi, Omid
IHU
چکیده [English]
One of the combustion methods that has been developed in the last two decades, but has not yet become fully operational and commercial, is the use of a continuous detonation wave with only one initial start-up in the combustion chamber. This method is called rotating detonation combustion or RDC for short. In this article, while introducing rotating detonation combustion, this process is also simulated in two waves. It also presents a method that by considering the physics of the problem, any number of waves can be simulated in the combustion chamber. In this method, by considering the periodic boundary conditions along the wave propagation in two-dimensional mode, the detonation wave becomes continuous and rotational. By setting the appropriate code (UDF: User Defined Function) to apply the boundary condition at the input, we manage the injection into the domain, in such a way that there is always fresh reactant in front of the wave so that the wave continues to move and the injection stops when the wave passes and the pressure increases, Then the injection is resumed after the wave is gone and the pressure drops. In order to propagate the detonation unilaterally before reaching the continuous propagation conditions, the wall boundary condition at the periodic boundaries of the continuous state is used. By applying the appropriate initial conditions, the transition from deflagration to detonation is eliminated and the cost of calculations is reduced. Despite the mentioned simplifications, the model presented in this article demonstrates single-digit error percentage in predicting the detonation wave velocity.
کلیدواژه‌ها [English]
Rotating Detonation Wave, Two-Wave Detonation, Rotating Detonation Combustion, Two-Dimensional Simulation
مراجع
  1. Holzwarth, H, “Compound Gas Turbine and Method of Producing Power Therewith”; US Patent 1982664, 1934.##
  2. Akbari, P., Nalim, R., and Mueller, N. “A Review of Wave Rotor Technology and Its Applications”, J. Eng. gas turb. Power, Vol. 128, No. 4, pp. 717-735, 2006.##
  3. Zhdan, S., Bykovskii, F., and Vedernikov, E. “Mathematical Modeling of a Rotating Detonation Wave in a Hydrogen-Oxygen Mixture”, Combust. Expl. Shock. Wave, Vol. 43, No. 4, pp. 449-459, 2007.##
  4. Liu, SJ., Lin, ZY., Liu, WD., Lin, W., and Sun, MB. “Experimental and Three Dimensional Numerical Investigations on H2/Air Continuous Rotating Deton. Wave”, Proc. of The IME, Part G, J. Aero. Eng, Vol. 227, No. 2, pp. 326-341, 2013.##
  5. Mazaheri, K., Mahmoudi, Y., and Radulescu, M. I. “Diffusion and Hydrodynamic Instabilities in Gaseous Detonations”, Combust. Flame, Vol. 159, No. 6, pp. 2138-2154, 2012.##
  6. Mahmoudi, Y., Mazaheri, K. and Parvar, S. “Hydrodynamic Instabilities and Transverse Waves in Propagation Mechanism of Gaseous Detonations”, Acta Ast., Vol. 91, pp. 263-282, 2013.##
  7. Mahmoudi, Y. and Mazaheri, K. “Triple Point Collision and Hot spots in Detonations with Regular Structure”, Combust. Sci. Technol., Vol. 184, No. 7-8, pp. 1135-1151, 2012.##
  8. Mazaheri, K., Mahmoudi, Y., Sabzpooshani, M., and Radulescu, M. I. “Experimental and Numerical Investigation of Propagation Mechanism of Gaseous Detonations in Channels with Porous Walls”, Combust. Flame, Vol. 162, No. 6, pp. 2638-2659, 2015.##
  9. Mahmoudi, Y. and Mazaheri, K. “High Resolution Numerical Simulation of Triple Point Collision and Origin of Unburned Gas Pockets in Turbulent Detonations”, Acta Ast., Vol. 115, pp. 40-51, 2015.##
  10. Singh, S., Powers, J. M., and Paolucci, S. “Multidimensional Detonation Solutions from Reactive Navier-Stokes Equations”, Proc. of The 37th AIAA ASME, Reno, Nevada, January 11-14, 1999.##
  11. Mahmoudi, Y., Karimi, N., Deiterding, R., and Emami, S. “Hydrodynamic Instabilities in Gaseous Detonations: Comparison of Euler, Navier–Stokes, and Large-Eddy Simulation”, J. Prop. Power, Vol. 30, No. 2, pp. 384-396, 2014.##
  12. Ma, F., Choi, J.Y. and Yang, V. “Thrust Chamber Dynamics and Propulsive Performance of Single-Tube Pulse Detonation Engines”, J. Prop. Power, Vol. 21, No. 3, pp. 512-526, 2005.##
  13. Yi, T.H., Lou, J., Turangan, C., Khoo, B. C., and Wolanski, P. “Effect of Nozzle Shapes on The Performance of Continuously Rotating Detonation Engine”, Proc. of The 48th AIAA ASME, Orlando, Florida, January 4-7, 2010.##
  14. TaoYe, S. and JianPing, W. “Change in Continuous Detonation Wave Propagation Mode from Rotating Detonation to Standing Detonation”, Chin. Phys. Lett, Vol. 27, No. 3, p. 034705, 2010.##
  15. ShiJie, L., ZhiYong, L., MingBo, S., and WeiDong, L. “Thrust Vectoring of a Continuous Rotating Detonation Engine by Changing The Local Injection Pressure”, Chin. Phys. Lett, Vol. 28, No. 9, 2011.##
  16. Anbarlooei, M.M. and Ebrahimi, R. “Two Dimensional Numerical Simulation of The Combustion Chamber of a Special Rotating Detonation Engine”, 18th Int. Conf. of IAS, Feb.2020. (in persian)##
  17. 17.  Escobar, S., Pakalapati, S. R., Celik, I., Ferguson, D., and Strakey, P. “Numerical Investigation of Rotating Detonation Combustion in Annular Chambers”, ASME TurboExpo,Paper No: GT2013 94918,V01AT04A071,2013.##
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,189
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 159