МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория физического и численного моделирования течений с горением в двигателях перспективных летательных аппаратов

О лаборатории

Наименование проекта
Исследования и разработки физических моделей и численных технологий описания режимов горения в двигателях летательных аппаратов

№ договора:

14.G39.31.0001

Наименование организации
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е.Жуковского"

Область научных исследований
Механика и машиностроение

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.

Ведущий учёный

Vladimir Sabelnikov2
 

ФИО: Сабельников Владимир Анатольевич

 

Дата рождения 03.09.1946

Гражданство
Россия

Ученые степень и звание

Доктор физико-математических наук

Место работы

ONERA – Французская Аэрокосмическая лаборатория
ONERA – The French Aerospace Lab

Область научных интересов

Турбулентное горение, сверхзвуковое горение, турбулентность, горение, активированное плазмой

Достижения и награды

1997-2002 Член редакционного совета журнала «Аэротермодинамика при гиперзвуковых скоростях»
с 1997 Действительный член Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского
1994-2004 председатель секции «Движение при гиперзвуковых скоростях» на ежегодной конференции РАН «Академические чтения по космонавтике»
1989-2000 член Ученого Совета ЦАГИ
1988 1-я премия им. проф. Н.Е. Жуковского Министерства авиационной промышленности за исследования в области аэродинамики за 1987 г.

1. S. Leonov, D. Yarantsev, V. Sabelnikov, A. Napartovich, I. Kochetov. Plasma-Induced Ethylene Ignition and Flameholding in Confined Supersonic Air Flow at Low Temperatures. IEEE Transactions on Plasma Sciences, 39, 2, 781 - 787, (2011)
2. V.A. Sabelnikov and A.N. Lipatnikov. A Simple Model for Evaluating Conditioned Velocities in Premixed Turbulent Flames. Combust. Sci. and Tech. 183: 588-613, (2011).
3. V. Sabelnikov, A. Chtab-Desportes and M. Gorokhovski. New sub-grid stochastic acceleration model in LES of high-Reynolds-number flows. The European Physical Journal B, Vol. 80, No. 2 (March II 2011), pp 177-187, DOI: 10.1140/epjb/e2011-10455-1
4. M. Kholmyansky, V. Sabelnikov, A. Tsinober, Exact kinematic coupling constraints: local versus nonlocal processes in turbulent flows, Turbulence: Theory, Types and Simulation , Nova Science Pub Inc, Chapter 9, pp 303-320, 2011
5. 18. V. A. Sabelnikov, A. N. Lipatnikov, Averaging of Flamelet-Conditioned Kinematic Equation in Turbulent Reacting Flows, Turbulence: Theory, Types and Simulation, Chapter 10, pp 321-364, 2011
6. V. A. Sabelnikov, and P. Bruel, Determination of the Burning Velocity Domain of a Statistically Stationary Turbulent Premixed Flame in Presence of Counter-Gradient Transport, Journal of Combustion Volume 2011 (2011), Article ID 821358, 7 pages doi:10.1155/2011/8213582011
7. S. Leonov, V. Sabelnikov, D.Yarantsev, "Electrically driven combustion near the plane wall in a supersonic duct", Progress in Propulsion Physics, Vol. 2, EUCASS book series, TORUS PRESS, 2011, pp.519-530
8. V. A. Sabelnikov, A. R. Kerstein, Derivation from the field equation of the mean consumption velocity for front propagation in homogeneous turbulent flow, International Journal of Spray and Combustion Dynamics, 4, no 1, 61-76, (2012)
9. Sabelnikov, Vladimir; Lipatnikov, Andrei: "Exact solutions to reaction-diffusion equation and the direction of turbulent scalar flux in a premixed turbulent flame and its leading edge. Turbulence, Heat and Mass Transfer 7, Proceedings of the Seventh International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer, Palermo, Italy, 24-27 September, 2012. Eds. by K. Hanjalic, Y. Nagano, D. Borello, S. Jakirlic, Begell House Inc. New York, pp. 333-336.
10. V. A. Sabelnikov, A. N. Lipatnikov. Towards an Extension of TFC Model of Premixed Turbulent Combustion. Flow Turbulence Combust (2013) 90:387–400, DOI 10.1007/s10494-012-9409-9

Back to top