Численное моделирование течения cуспензионного топлива на основе бора в прямоточном воздушно-реактивном двигателе

Предложена модель воспламенения и горения агломерата бора, учитывающая изменение параметров отдельных частиц бора в агломератах, а также тепло- и массообмена между агломератами и окружающей средой. Спроектирован и проведен эксперимент в струйной камере сгорания с использованием топливной суспензии на основе бора с целью проверки конфигурации струи и верификации модели горения частиц бора. Разработана математическая модель многофазного реагирующего потока суспензионного топлива на основе бора в камере сгорания прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Капли керосина и частицы бора вводились дискретно в поле потока горелки, и их траектории отслеживались с использованием модели дискретной фазы. Подробно проанализировано влияние размера агломератов, расхода воздуха, начального диаметра частиц бора и содержания частиц бора на эффективность сгорания топливной суспензии. Показано, что эффективность сгорания уменьшается с увеличением размера агломератов, начального диаметра частиц бора и их содержания и увеличивается с ростом расхода воздуха из обводного канала. Если диаметр агломерата превышает 100 мкм или расход воздуха из обводного канала составляет менее 50 г/с, полное сгорание частиц бора невозможно.