气体与液体两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性三维数值模拟研究

摘要：

为了研究气体与液体两相连续旋转爆轰波的传播特性,基于三维守恒元和求解元方法,在圆柱坐标系下采用带化学反应的气体与液体两相爆轰模型,对连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟.通过计算获得了爆轰波起爆及其稳定传播时的流场结构,分析了流场在燃烧室径向方向的变化以及发动机的推力性能,揭示了两相爆轰波的传播特性.研究结果表明:燃烧室内流场结构与文献[4]中的实验研究结果定性一致;由于环形燃烧室外壁面的收敛和内壁面的发散,爆轰强度沿着燃烧室的径向方向逐渐增强,实现了爆轰波的自持旋转传播;以汽油为燃料、富氧空气为氧化剂,在填充总压为0.2 MPa、总温为288.15 K、燃料液滴半径为25 μm的条件下,连续旋转爆轰发动机所获得的平均推力约为880 N,爆轰波的传播频率约为4 390 Hz.

关键词：兵器科学与技术、气体与液体两相、数值模拟、连续旋转爆轰波、流场结构、推力性能

所属期刊栏目：38

分类号：V231.2+2(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金项目11472138;武器装备预先研究项目61426040201162604002

在线出版日期：2017-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1358-1367