Квазиодномерное численное моделирование водородо-воздушной смеси в канале ГПВРД



Quasi one-dimensional numerical simulation of scramjet hydrogen-fueled combustors

Implemented quasi one-dimensional model of Scramjet, which allows to obtain the distribution of gasdynamic parameters along the path of the engine. This model has been produced for use in hypersonic system design studies. This model is compared to experimental results for hydrogen-fueled scramjet engines to demonstrate the ability to predict wall pressure profile.

Scramjet, hydrogen, burning in gas flows, numerical simulation


Реализована квазиодномерная модель гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), которая позволяет получать распределения газодинамических параметров вдоль тракта двигателя и проводить анализ конструкции двигателя. Произведена верификация полученных газодинамических распределений на группе известных экспериментальных и расчетных данных.

ГПВРД, горение, водород, численные методы


1. Балмина Р.В. et al. Состояние и перспективы разработки гиперзвукового вооружения // Обзорно-аналитический журнал «Техническая информация». 2012. Vol. 1-2. P. 1-76.
2. L. Moses P. et al. NASA hypersonic flight demonstrators—overview, status, and future plans // Acta Astronaut. 2004. Vol. 55, № 3-9. P. 619–630.
3. Hass N., Smart M., Paull A. Flight Data Analysis of the HYSHOT 2 // AIAA/CIRA 13th Int. Sp. Planes Hypersonics Syst. Technol. Conf. Reston, Virigina: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2005. P. 1–17.
4. Surzhikov S. et al. Unsteady Thermo-Gasdynamic Processes in Scramjet Combustion Chamber with Periodical Input of Cold Air // 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Jt. Propuls. Conf. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2014. P. 1–25.
5. Engblom W., Frate F., Nelson C. Progress in validation of WIND-US for ramjet/scramjet combustion. 2005. № January. P. 1–18.
6. Birzer C., Doolan C. Quasi-one-dimensional model of hydrogen-fueled scramjet combustors // J. Propuls. power. 2009. Vol. 25, № 6. P. 1220–1225.
7. Brien T.F.O., Starkey R.P., Lewis M.J. Quasi-One-Dimensional High-Speed Engine Model with Finite-Rate Chemistry // AIAA J. 2001. Vol. 17, № 6.
8. Surzhikov S., Seleznev R. A Generalized Newton Method for Differential Equation of Chemical Kinetics // arc.aiaa.org. 2013. P. 1–17.
9. Billig F.S., Grenleski S.E. Heat Transfer in Supersonic Com- bustion // Process. Heat Transf. Amsterdam: Elsevier, 1970. P. 1–11.