name: Непрерывная детонация водород-кислородной смеси в камерах плоскорадиальной геометрии
keyword_list: непрерывная детонация водород кислород камера сгорания эжекция тяга удельный импульс проточный воздушно-реактивный двигатель высокоскоростная видеосъемка
abstract: В диссертационной работе по результатам экспериментальных исследований впервые доказана возможность реализации режимов непрерывной детонации водород-кислородной смеси в плоскорадиальных камерах сгорания диаметром до 300 мм с истечением как к центру, так и к периферии, в том числе инициирования и поддержания детонации водород-кислородной смеси в режиме эжекции окислителя.
  Соискателем определены пределы существования по расходам топливной смеси непрерывной детонации в камерах плоскорадиальной геометрии и выработаны рекомендации по созданию детонационных камер сгорания энергоустановок. Полученные экспериментальные результаты позволили построить физическую модель развития непрерывной детонации в плоскорадиальных камерах сгорания и провести верификацию ряда математических моделей, с которыми были сопоставлены экспериментальные результаты.
  Полученные результаты применимы при создании энергоустановок, основанных на новых принципах детонационного сжигания топлива, что позволяет достичь большей тяги реактивной струи продуктов сгорания по сравнению с аналогичной характеристикой широко распространенных в настоящее время на практике энергоустановок.
  Личный вклад автора состоит в создании экспериментальной установки; постановке и проведении экспериментов; обработке и анализе экспериментальных результатов; проверке адекватности результатов сравнением с расчетной моделью; разработке методики построения картины течений в плоскорадиальных камерах и анализе волн непрерывной спиновой детонации и непрерывной многофронтовой детонации; разработке программно-аппаратного комплекса для исследования волн непрерывной детонации; оценке систематических и случайных погрешностей; анализе и обобщении результатов исследований; формулировке основных защищаемых положений и выводов; личной апробации результатов исследования на профильных конференциях; подготовке основных публикаций по выполненной работе.
  Диссертационная работа выполнена в ФГБУН Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук, г. Новосибирск.
  Научный руководитель: д.т.н. Быковский Федор Афанасьевич.
  Официальные оппоненты:
  1) д.ф.-м.н., доцент Шарыпов Олег Владимирович;
  2) д.т.н., профессор Третьяков Павел Константинович.
  Основные публикации по теме диссертации:
  1. Samsonov, A. N. A device for high-speed video filming of supersonic flows and moving particles / A. N. Samsonov // Pattern Recognition and Image Analysis: Advances in Mathematical Theory and Applications. – 2015. – Vol. 25, No. 2. – P. 255–262.
  2. Bykovskii, F. A. Effect of combustor geometry on continuous spin detonation in syngas–air mixtures / F. A. Bykovskii, S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. N. Samsonov // Combustion, Explosion, and Shock Waves. – 2015. – Vol. 51, No. 6. – P. 688–699.
  3. Bykovskii, F. A. Detonation combustion of a hydrogen–oxygen mixture in a plane–radial combustor with exhaustion toward the center / F. A. Bykovskii, S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. N. Samsonov, A. S. Zintsova // Combustion, Explosion, and Shock Waves. – 2016. – Vol. 52, No. 4. – P. 446–456.
  4. Bykovskii, F. A. Pressure measurement by fast-response piezo-electric sensors during continuous spin detonation in the combustor / F. A. Bykovskii, S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. N. Samsonov, A. I. Sychev, A. E. Tarnaikin // Combustion, Explosion, and Shock Waves. – 2017. – Vol. 53, No. 1. – P. 65–73.
  5. Popov, E. L. MHD effects in continuous spin detonation / E. L. Popov, A. N. Samsonov, F. A. Bykovskii, E. F. Vedernikov // Doklady Physics. – 2019. – Vol. 64, No. 2. – P. 77–79.
  6. Bykovskii, F. A. Continuous detonation of a mixture of gaseous hydrogen and liquid oxygen in a plane–radial combustor with exhaustion toward the periphery / F. A. Bykovskii, S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. N. Samsonov, E. L. Popov // Combustion, Explosion, and Shock Waves. – 2020. – Vol. 56, No. 6. – P. 682–690.
  7. Bykovskii, F. A. Continuous detonation of a hydrogen–oxygen gas mixture in a 100-mm planeradial combustor with exhaustion toward the periphery / F. A. Bykovskii, S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. E. Tarnaikin, A. N. Samsonov // Shock Waves. – 2020. – Vol. 30, No. 3. – P. 235–243.
  8. Самсонов, А. Н. Разработка и тестирование специального прибора для видеорегистрации детонационных волн / А. Н. Самсонов, А. В. Царькова, Ф. А. Быковский // Горение и взрыв. – 2022. – Т. 15, № 1. – С. 57–66.
chairman_dissertation_council.name: Гений
chairman_dissertation_council.surname: Кузнецов
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: Профессор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: I-6570-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7102353423
chairman_dissertation_council.rinc_id: 11377
chairman_dissertation_council.url: https://staff.tpu.ru/personal/employee?lid=58682
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-8244-2894
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Леонид
organization_supervisor.surname: Сухих
organization_supervisor.patronymic: Григорьевич
organization_supervisor.position: Проректор по науке и трансферу технологий
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 62.09.29
rubrics.name: Метан, водород и другие газы как сырье
rubrics.code: 44.09.29
rubrics.name: Топливно-энергетические ресурсы
rubrics.code: 31.15.27
rubrics.name: Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
speciality_codes.code: 1.3.17.
supervisors.fio: Быковский Ф.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Шарыпов О.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Третьяков П.К.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1027000890168
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: СЕДНЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АНДРЕЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ИГИЛ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ ИМ. М.А. ЛАВРЕНТЬЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403648600
author_organization.supervisor_name: ЕВГЕНИЙ
author_organization.supervisor_surname: ЕРМАНЮК
author_organization.supervisor_patronymic: ВАЛЕРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения