Суть предложенной технологии:
– Внутри цилиндрической трубы классическим способом формируется топливовоздушная смесь, которая инициируется с помощью искровой системы зажигания, запускающей детонационную волну;
– При выходе фронта взрывной волны из трубчатой камеры, он теряет прямолинейную конфигурацию и вступает во взаимодействие с геометрией полусферического резонатора;
– В процессе отражения и схлопывания фронтов в центре резонатора, за счёт центростремительного (имплозионного) эффекта происходит значительное повышение давления и температуры в ограниченном объёме, формируя высокоэнергетическую область;
– Это обеспечивает «дожим» и передачу дополнительной энергии в импульсе, тем самым увеличивая давление и кинетическую энергию истекающих продуктов, что в сумме приводит к повышению эффективного выхода энергии даже без увеличения частоты циклов.
Экспериментальные опытно-конструкторские работы (ОКР), проведённые с установкой цилиндрической формы с полусферическим резонатором на выходе, подтвердили базовую гипотезу о повышении выходных энергетических характеристик – давления, температуры, скорости и импульса. Визуальное и динамическое поведение фронта волны в центральной зоне резонатора показывает наличие схлопывания и активной концентрации энергии.
Достоинства предлагаемого решения:
– Повышение КПД единичного детонационного импульса за счёт гидрогазодинамического и акустического «фокусирования» энергии в полусферическом объёме;
– Конструктивная простота: отсутствие клапанов, подвижных частей и система может быть легко масштабирована;
– Возможность интеграции в другие импульсные системы (детонационно-плазменные, термохимические, пиролизные установки и т.п.);
– Высокая пиковая температура и давление в зоне работы, подходящие для запуска термохимических и пиросинтетических процессов (включая синтез, восстановление и разложение веществ);
– Работа в импульсном режиме позволяет использовать установку для направленного воздействия – например, в инициировании физических или химических процессов, кратковременном нагреве, создании ударных волн для экспериментального моделирования.
Недостатки технологии:
– Низкая частота следования импульсов (единицы герц), ограничивающая непрерывную генерацию энергии;
– Сравнительно низкий общий КПД установки в долгосрочном режиме из-за ограниченности частотного ресурса и времени между циклами;
– Отсутствие рекуперации/утилизации тепла после импульса и недостаточная "обратная связь" от центральной зоны резонатора;
– Требуется точная настройка