Izvestiya of Saratov University.

Mathematics. Mechanics. Informatics

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)


For citation:

Shindyapin G. P., Sapunkov Y. G., Shevirev S. P., Porshnev V. A., Fedorets N. V., Fedorets V. N. Problems of Mathematical Modeling of Knocking Engine for Perspective Aircrafts. Izvestiya of Saratov University. Mathematics. Mechanics. Informatics, 2006, vol. 6, iss. 1, pp. 74-85. DOI: 10.18500/1816-9791-2006-6-1-2-74-85, EDN: XCVYTA

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Published online: 
18.10.2006
Full text:
(downloads: 179)
Language: 
Russian
Heading: 
Article type: 
Article
UDC: 
533.6.011
EDN: 
XCVYTA

Problems of Mathematical Modeling of Knocking Engine for Perspective Aircrafts

Autors: 
Shindyapin Georgiy Petrovich, Saratov State University
Sapunkov Yakov Grigor'evich, Institute of Precision Mechanics and Control, Russian Academy of Sciences (IPTMU RAS)
Shevirev Sergey Pavlovich, Saratov State University
Porshnev Vladimir Aleksandrovich, Saratov State University
Fedorets Nikolay Vasilevich, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Fedorets Vitaliy Nikolaevich, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Abstract: 

This research contains one of the world-class developed authorized approaches of computing gas-dynamic properties for pulse knocking engine with diffuser. Constructed mathematical model and computational experiment on it demonstrates that diffuser is increasing knocking engine efficiency.

Key words: 
References: 
  1. Войцеховский Б.В., Митрофанов В.В., Топчиян М.Е. Структура фронта детонации в газах. Новосибирск, 1963. 168 с.
  2. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах: Пер. с англ. М.: Мир, 1968. 592 с.
  3. Ляхов В.Н., Подлубный В.В., Титаренко В.В. Воздействие ударных волн и струй на элементы конструкции. М.: Машиностроение, 1989. 391 с.
  4. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Обоснование разработки ПДРДГ с замкнутым циклом работы // Труды 31 ПДНТС. Саратов: СФВАУ, 1999. С. 44–45
  5. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Теоретико-экспериментальная методика расчета основных параметров детонационных реактивных двигателей. // Аэродинамика. Ударно-волновые процессы: Труды 15 Межвуз. конф. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001. С. 82–88
  6. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Принцип работы энергосиловой установки, выполненной на основе генератора Гартмана // Труды 13-й Всерос. науч.-техн. конф. Казань: КФВАУ, 2001
  7. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Алгоритм методики расчета основных параметров пульсирующих детонационных двигателей // Труды 13-й Всерос. науч.-техн. конф. Казань: КФВАУ, 2001
  8. Поршнев В.А., Федорец О.Н., Шиндяпин Г.П. Расчёт и разработка модели энергосиловой установки, работающей на принципе преобразования химической энергии рабочей смеси детонационным способом // Материалы 2-го Междунар. совещ. по использованию энергоаккумулирующих веществ ЭАВ в экологии, машиностроении, энергетике и на транспорте / М.: ИМАШ РАН, 2001. С. 165–170
  9. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Результаты испытаний многосекционной детонационной камеры // Труды 13-й Всерос. науч.-техн. конф. Казань: КФВАУ, 2001
  10. Поршнев В.А., Федорец Н.В. Анализ работ, выполненных по детонации // Труды 34 ПДНТС. Саратов: АВН СФВАУ, 2002
  11. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Система управления пульсирующим детонационным двигателем // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы Межгос. НТС. Саратов: СГАУ, 2002. Вып. 14. С.144–147
  12. Поршнев В.А., Федорец О.Н. Вариант системы управления пульсирующим детонационным двигателем на основе газодинамического контура // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: Материалы Межгос. НТС. Саратов: СГАУ, 2002. Вып. 14. С.147–150
  13. Поршнев В.А., Сапунков Я.Г., Шиндяпин Г.П., Федорец В.Н. Методика расчёта тяговых характеристик пульсирующих детонационных двигателей // Труды 35 ПДНТС. Саратов: АВН, СФВАУ, 2003. С. 21–23
  14. Поршнев В.А., Сапунков Я.Г., Шиндяпин Г.П., Федорец В.Н. Разработка комбинированных детонационных двигателей для перспективных летательных аппаратов // Труды 35 ПДНТС. Саратов: АВН, СФВАУ, 2003. С. 23–26
  15. Сапунков Я.Г., Шиндяпин Г.П., Поршнев В.А., Федорец О.Н. Математическая модель детонационного двигателя // Математика. Механика: Межвуз.сб. науч. тр. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001. Вып. 3. С. 178–181
  16. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н., Сорокин В.Н. Модель импульсного детонационного двигателя // Информационные технологии в естественных науках, экономике и образовании: Труды Междунар. конф. Саратов; Энгельс, 2002. С. 421–422
  17. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я. Г., Поршнев В. А., Федорец В.Н. Расчет параметров течения продуктов детонации и воздуха в детонационном двигателе //Сб. науч. докл. 1-го Междунар. совещ. по использованию энергоаккумулирующих веществ ЭАВ в экологии, машиностроении, энергетике и на транспорте. М.: ИМАШ РАН, 2002
  18. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я. Г., Поршнев В. А., Федорец В.Н. Перспективы использования ультразвуковых колебаний для смешения и распыла неньютоновских жидкостей // Сб. науч. докл. 2-го Междунар. совещ. по использованию энергоаккумулирующих веществ ЭАВ в экологии, машиностроении, энергетике и на транспорте. М.: ИМАШ РАН, 2002
  19. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Вычислительный эксперимент по исследованию ударно-волновых процессов в импульсном детонационном двигателе // Информационные технологии в естественных науках, экономике и образовании: Тр. Междунар. конф. Саратов; Энгельс, 2002. С. 422–423
  20. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец О.Н. Методика расчета основных параметров детонационного двигателя // Аэродинамика: Ударно-волновые процессы: Тр. 16-й Межвуз. конф. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2002. С. 56–58
  21. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Модель детонационного двигателя для расчёта его параметров // Аэрокосмическая техника и высокие технологии-2002: Тр. Всерос. науч.-теор. конф. / ПГТУ. Пермь, 2002. С. 291
  22. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федо- рец В.Н. Системы уравнений для расчёта параметров газового потока в детонационном двигателе // Аэрокосмическая техника и высокие технологии-2002: Тр. Всерос. науч.-теор. конф. / ПГТУ. Пермь, 2002. С. 292
  23. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Некоторые результаты конструктивных разработок основных частей и систем пульсирующих детонационных двигателей // Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем: Сб. тр. 21-й межведомств. науч.-техн. конф. / СВИРВ. Серпухов, 2002. С. 94–98
  24. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я. Г., Поршнев В. А., Федорец В.Н. Методика расчёта энергосилового блока ПДРД // Сб. науч. докл. 3-го Междунар. совещ. по использованию энергоаккумулирующих веществ ЭАВ в экологии, машиностроении, энергетике и на транспорте. М.: ИМАШ РАН, 2003. С. 72–83
  25. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Импульсный детонационный двигатель с диффузором // Тяжёлое машиностроение. 2003. № 11
  26. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Разработка комбинированных детонационных двигателей для перспективных летательных аппаратов //АВН. Труды ПДНТС. СФ ВАУ. Саратов, 2003. Вып. 35. С. 23–26
  27. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Разработка схемы комбинированного детонационного двигателя // Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика: Материалы 14-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. / КФ ВАУ. Казань, 2002. С. 50–52
  28. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Расчёт импульса тяги пульсирующих детонационных двигателей // Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика: Материалы 14-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. / КФ ВАУ. Казань, 2002. С. 53–55
  29. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец В.Н. Разработка конструктивно-компоновочной схемы комбинированного детонационного двигателя для РСЗО // Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика: Материалы 15-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. / КФ ВАУ. Казань, 2003
  30. Шиндяпин Г.П., Сапунков Я.Г., Поршнев В.А., Федорец Н.В. Разработка детонационных двигателей для воздушных транспортных средств на основе вычислительного и натурного экспериментов // Научные исследования науки и техники: Отчётная конф.-выставка по подпрогр. «Транспорт» науч.-техн. программы Минобразования РФ Москва; Звенигород, 2002. С. 71–72
  31. Eidelman S., Grossmann W. Pulsed Detonation Engines Experimental and Theoretical Review. AIAA 92-3168. July, 1992
  32. Helman D., Shreeve R.P., Eidelman S. Detonation Pulse Engine. AIAA 86-1683. 1986
  33. Hinkey J.B., Bussing T.R.A., Kaye L. Shock Tube Experiments for the Development of a Hydrogen-Fueled Pulse Detonation Engine. AIAA 95-2578, 31st AIAA/ASME/SAE/ ASEE Joint Propulsion Conference, San Diego, CA, July 10-12, 1995
  34. Hoffman H. Reaction Propulsion by Intermittent Detonative Combustion, Ministry of Supply, Volkenrode translation. 1941
  35. Kailasanath K., Patriaik G. Performance Estimates of Pulsed Detonation Engines. Proceedings of the 28th International Symposium on Combustion, The Combustion Institute, July 2000, Edinburgh, Scotland
  36. Nicholls J.A., Wilkmson H.R., Morrison R. В. Intermittent Detonation as a Тhrust-Producing Mechanism. Jet Propulsion, 21, 1957. P. 534–541
  37. Ting J.M., Bussing T.R.A., Hinkey J.B. Experimental Characterization of the Detonation Properties of Hydrocarbon Fuels for the Development of a Pulse Detonation Engine. AIAA 95-3154, 31st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Рropulsion Conference, San Diego, CA, July 10–12, 1995
  38. Wintenberger E., Austin J., Cooper M., Jackson S., Shepherd J. E. Impulse of a pulse detonation engine: singlecycle model. GALCIT Report FMOO-8, Pasadena, CA 91125, 2001
  39. Левин В.Д., Смехов Г.Д., Тарасов А.И. и др. Расчетно-экспериментальные исследования модели пульсирующего детонационного двигателя // Препринт № 42-98 / Институт механики МГУ. М., 1998
  40. Поршнев В.А., Федорец Н.В. Обоснование необходимости разработки двигателей с непрерывным детонационным горением // Труды 27 ПДНТС. Саратов: СВВКИУРВ, 1995. С. 70–71
  41. Поршнев В.А. Обоснование облика энергосиловых установок на основе пульсирующих детонационных двигателей для летательных аппаратов: Дис. … канд. техн. наук. Саратов, 2000. 179 с. 
Received: 
17.04.2006
Accepted: 
14.09.2006
Published: 
18.10.2006