Previous Page  7 / 10 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 7 / 10 Next Page
Page Background

Влияние механизма воспламенения топлива искрой и нагретой поверхностью…

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3

37

ходит в условиях вакуума, а при последующих включениях после короткой пау-

зы давление в вакуумной системе близко к атмосферному.

Тогда возникает вопрос — почему отсутствие вакуума на повторных вклю-

чениях двигателя в серии оказывает решающее влияние на реализацию запуска

с калильным воспламенением топлива и не влияет при искровом и лазерном

воспламенениях? Ответ на этот вопрос кроется в специфике организации по-

ступления компонентов топлива в КС двигателя на стадии запуска и уровне

влияния давления окружающей среды на процесс заполнения ПК компонента-

ми топлива.

Очевидно, что отсутствие надлежащего состава смеси в контакте с нагретой

поверхностью и приводит к отрицательному результату. Напротив, при искро-

вом зажигании достижение концентрации воспламенения смеси не является

фактором, в полной мере отвечающим за инициирование процесса горения

в ПК. В этом случае проявляется та специфика механизма искрового зажигания

как для электрической, так и лазерной искры, когда в результате выделения

энергии в искре происходит ионизация газа, в данном случае кислорода, после

чего ионизированный газ под действием отрицательного перепада давлений

(см. рис. 2 после 0,0015 с) поступает в КС, где при взаимодействии с молекулами

водорода инициируется реакция горения.

Таким образом, в данном эксперименте отчетливо проявились отличия

физики воспламенения от нагретой поверхности и от искры, тем самым доба-

вилось еще одно фактическое подтверждение ионной природы процесса

воспламенения от искры.

Отмеченный механизм движения ионизованного газа с последующим воспла-

менением ниже по течению применительно к лазерному зажиганию кислородно-

водородной смеси в цилиндрическом канале запального устройства был иссле-

дован в [7]. Показано, что в химически активной среде время существования плаз-

менного образования (плазмоида), образованного в результате оптического

пробоя, может достигать долей миллисекунды. При этом за счет переноса плазмо-

ида из области оптического пробоя ниже по течению канала, в область с благопри-

ятными для воспламенения условиями, непосредственно воспламенение может

происходить значительно ниже по течению от точки подвода энергии.

Следует отметить, что имевший место неудовлетворительный результат

запуска экспериментальной конструкции РДМТ в импульсных сериях при

калильном воспламенении топлива обусловлен только производительностью

вакуумной системы и никоим образом не характеризует сам способ воспламе-

нения и схему поступления компонентов топлива в КС двигателя. Данное суж-

дение подтверждается положительными результатами запуска двигателя на всех

включениях в серии импульсов при увеличении паузы между отдельными

включениями более 1 с. Отсюда также следует, что в условиях реальной эксплу-

атации на КА и РБ запуск двигателя будет всегда происходить в условиях ваку-

ума при практически любой циклограмме импульсных режимов работы.