Aksonov O. Development of an effective cooling system of the detonation engine chamber. – Qualifying scientific work on manuscript rights

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101326

Thesis Registration Form

0823U101326.pdf

Applicant for

Specialization

  • 134 - Авіаційна та ракетно-космічна техніка

Specialized Academic Board

ДФ 08.051.046 ID 2879 Аксьонов О.С.

Oles Honchar Dnipro National University

Essay

Detonation engines (DD) are one of the promising areas of development of rocket and space propulsion. They have greater efficiency compared to traditional liquid rocket engines. Along with this, the DD camera is exposed to a much higher thermal load during operation. Features of the detonation wave propagation process have a significant impact on heat exchange processes in the engine chamber. In addition, it is necessary to ensure that the wall temperature is below the self-ignition temperature of the fuel mixture, which increases the requirements for cooling the DD chamber. In the course of the work, the following tasks were defined and implemented: the characteristics of the detonation flow process were investigated and the features of the flow were identified, which determine the processes of heat exchange between the detonation products and the walls of the engine chamber; a numerical full factorial experiment was conducted to study the influence of mode parameters and design factors on the operation of the detonation engine chamber; a new effective system for cooling the pulse detonation engine chamber has been developed. The main results of the dissertation work. In the process of numerical research, for the first time, the features of complex thermo-gasodynamic processes in the gas flow behind the front of the detonation wave, associated with the occurrence of transverse waves that intensify the heat exchange between the products of detonation and the walls of the chamber, were established. A regression equation was obtained that allows determining the average thermal load of the detonation chamber. The presented method of determining the density of the specific heat flux can be used in the design of chambers of promising impulse detonation engines. A new criterion equation for determining the intensity of turbulence in the wall layer of the pulse detonation engine chamber was obtained. For the first time, a combined flow-transpiration cooling and power supply system for the pulse detonation engine chamber was developed. For the first time, a power supply and cooling system for the chamber of a pulse detonation engine was developed, which enables effective cooling of the chamber without a phase transition of the substance in the cooling path, with subsequent separation of the cooler into gas and liquid phases to provide the chamber with a new portion of fuel components.

Read more

Research papers

1. Аксьонов, О.С. Перспективна система охолодження камери рідинного кріогенного двигуна / О. С. Аксьонов, О. Є. Золотько, Д. Г. Поляков // Вестник двигателестроения. – 2019. – № 1. – С. 13–17. DOI: 10.15588/1727-0219-2019-1-2 (особистий внесок: проведення основних розрахунків та обробка результатів, написання статті).

2. Золотько, О.Є. Особливості конструктивних схем двигунів з імпульсними детонаційними камерами / О. Є. Золотько, О. В. Золотько, О. В. Сосновська, О. С. Аксьонов, І. С. Савченко // Авіаційна техніка та технологія. – 2020. – № 2. – С. 4– 10. – DOI: 10.32620/aktt.2020.2.01 (особистий внесок: опрацювання літературних даних, написання частини статті).

3. Аксьонов, О. С. Комплексний підхід до розв’язання проблеми надійного охолодження камери детонаційного двигуна / О. С. Аксьонов, О. Є. Золотько, В. В. Столярчук // Journal of Rocket-Space Technology. – 2022. – Т. 30, № 4. – С. 23– 29. – DOI: 10.15421/452204 (особистий внесок: проведення математичного моделювання та аналіз отриманих результатів).

4. Аксьонов, О. С. Методика проведення чисельного дослідження камери імпульсного детонаційного двигуна / О. С. Аксьонов // Авіаціно-космічна техніка і технологія. – 2023. – №1 (185). – С. 47–54. DOI: 10.32620/aktt.2023.1.05.

5. Аксьонов, О. С. Структурні особливості детонаційного потоку / О. С. Аксьонов, О. Є. Золотько // Авіаційна техніка та технологія. – 2023. – № 3 (187). – С. 42–49. – DOI: 10.32620/aktt.2023.3.05 (особистий внесок: опрацювання літературних даних, проведення математичного моделювання, аналіз результатів).

6. Aksonov. O. On the determination of the specific heat flux value in a pulse detonation engine’s chamber / O. Aksonov, O. Zolotko, O. Marchenko // Journal of Rocket-Space Technology. – 2023. – Т. 31, № 4. – С. 20–25. – DOI: 10.15421/452303 (особистий внесок: опрацювання літературних даний, проведення математичного моделювання, написання статті). Статті, які входять до міжнародних наукометричних баз даних

7. Золотько, О. Є. Детонаційний двигуна для відведення відокремленого ступеня ракети з космічної орбіти / О. Є. Золотько, О. В. Золотько, О. В. Сосновська, О. С. Аксьонов, І. С. Савченко // Космічна наука і технологія. – 2021. – Т. 27, № 4 (131). – С. 32–41. – DOI: 10.15407/knit2021.04.032 (особистий внесок: опрацювання літературних даних, проведення частини розрахунків). Тези доповідей

8. Аксьонов, О. С. Система охолодження камери ракетного двигуна з міжканальною транспірацією надкритичного метану / О. С. Аксьонов, Д. Г. Поляков, О. Є. Золотько // 7 міжнародна конференція «Космічні технології: сучасне та майбутнє»: тез. доп.. – Дніпро, 2019. – С. 65.

9. Aksonov. O. S. Features of cooling the detonation engine chavber / O. S. Aksonov, O. E. Zolotko, T. V. Pryshchepa // Сучасні науково-технічні дослідження у контексті мовного простору (іноземними мовами): матеріали ІX Регіон, наук.-практ. конф. молодих учених та студентів. – 2020. – С. 61–62.

10. Аксьонов, О. С. Проблеми застосування системи внутрішнього охолодження камери детонаційного двигуна / О.С. Аксьонов, О.Є. Золотько // Друга науково-практична Інтернет-конференція «Космічні горизонти». Технічні науки: напрями розвитку та досягнення: тез. доп. – Дніпро, 2022. – С. 7–8.

11. Аксьонов, О. С. Проблема охолодження камери детонаційного двигуна / О.С. Аксьонов, О.Є. Золотько // XXIV Міжнародна молодіжна науково-практична конференція «Людина і Космос»: Збірка тез. – 2022. – С. 31.

12. Аксьонов, О. С. Аналіз теплового режиму соплового насадка камери детонаційного двигуна / О.С. Аксьонов, О.Є. Золотько // Третя науково-практична Інтернет-конференція «Космічні горизонти». Технічні науки: напрями розвитку та досягнення: тез. доп. – Дніпро, 2023. – С. 1–2.

13. Аксьонов, О. С. Особливості визначення величини питомого теплового потоку у камері детонаційного двигуна / О.С. Аксьонов, О.Є. Золотько // XXV Міжнародна молодіжна науково-практична конференція «Людина і Космос»: Збірник тез. – 2023. – С. 34–35.

14. Аксьонов, О. С. Аналіз можливості застосування традиційних способів охолодження камери детонаційного двигуна / О.С. Аксьонов, О.Є. Золотько // Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення (випуск 74): матеріали міжнародної наукової інтернет-конференції. – 2023. – С. 157–158.

15. Золотько, О. Є. Особливості робочого процесу у детонаційній камері складної конфігурації / О. Є. Золотько, О. С. Аксьонов, В. В. Столярчук // Виклики та проблеми сучасної науки [Електронний ресурс] : зб. наук. пр.. – 2023. – С. 1–5. DOI: 10.6084/m9.figshare.22886720.

Read more

Files

autoreferat-Аксьонов Анотація.pdf

editrequest-Доповідна_про_дату_захисту_Аксьонов.pdf

Аксьонов О- С- Дисертація.pdf

Similar theses

0824U000910

Dmytro Zhyriakov

Method of integrated design and construction of joints of main ribs with monolithic panels of the wing of an aircraft of the transport category

0824U000292

Bohdan Komarov

Adaptive wing with cross-flow fan

0824U000229

Zheng Hu

Designing of aircraft composite beam elements using the method of topological optimization and technological restrictions of manufacturing

0824U000027

Yurii A. Shashko

Development of the technology for finishing the turbine blades of a turbopump unit, manufactured using the 3D method.

0823U101768

Bohdan V. Yurkov

Development and justification of the calculating methodology for the storage and feed system of the working substance of an electric propulsion system