Детонационные источники
Введение: от дефлаграции к детонации – смена парадигмы в энергетике и технологиях
Современная цивилизация исторически основана на процессах дефлаграционного (медленного) горения – от первых костров до современных газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания.
Однако физические ограничения этого процесса заставляют искать более эффективные альтернативы. Детонационное горение, характеризующееся сверхзвуковым распространением ударной волны с фронтом горения, представляет собой качественно иной подход, способный революционизировать множество технологических процессов.
Всем известно, что детонация в атмосферу от одного источника детонационного горения представляет собой взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, температура горения достигает 3000 С.
Согласитесь – довольно заманчивые температурные и скоростные характеристики для целей использования в промышленном производстве.
Считается, что детонационная труба, это безальтернативный вариант. Что в такой трубе для определённых геометрических характеристик достаточно сформировать определённую стехиометрическую топливовоздушную смесь, инициировать высокоэнергетическую волну детонационного горения, повторить процесс и это предел развития.
Оказывается, что все намного сложнее, заманчивее и интереснее. Предлагается подробное исследование в области источников управляемых волн детонационного горения для промышленности, основанное на многолетних авторских разработках и экспериментах.
Детально рассматриваются сами источники волн детонационного горения, их классификация, конструктивные особенности, достоинства и недостатки.
Накопленный эмпирический материал и теоретические изыскания легли в основу предлагаемой рациональной классификации детонационных источников энергии, охватывающей как существующие, так и потенциальные будущие разработки. В книге представлены оригинальные конструктивные решения и результаты опытно-конструкторских работ, выходящие за рамки общепринятых представлений о детонационных устройствах.
1. Начало.
В 80-х годах прошлого века обратил внимание на одну интересную идею полусферического реактивного двигателя, автором которой являлся руководитель авиамодельного кружка дворца пионеров г. Благовещенска Попов Николай Иванович. Такой двигатель он планировал применить для привода лопастей вертолёта в качестве альтернативы прямоточному реактивному двигателю, который на относительно малых скоростях мало эффективен и не экономичен.
Схематически такой полусферический реактивный двигатель представлен на рис. № 1.
