基于乙烯/空气详细反应机理的旋转爆轰过程数值模拟

摘要：

为了研究乙烯/空气的旋转爆轰传播特性,采用OpenFOAM7中rhoReactingCentralFoam求解器,以及乙烯/空气21组分36步基元化学反应模型,对旋转爆轰传播过程进行了二维数值模拟研究.通过改变预混气各组分的质量分数,验证了基元反应在旋转爆轰的可适用性,研究了当量比对旋转爆轰波的影响,分析了旋转爆轰燃烧室的流场结构、压力增益和燃料比冲.研究结果表明:在当量比0.7～1.1范围内旋转爆轰波能够自持传播,其传播模态均为单波;在来流总压0.6 MPa和总温300 K时,压力增益均保持在30％以上,且随当量比的增加旋转爆轰波传播速度、阻塞比、压力增益以及燃料比冲均增大,速度亏损逐渐减小,但随着当量比的增加其增长速率和降低速率呈下降趋势;爆轰波稳定传播时,中间产物OH集中在爆轰波后方和斜激波下游,反映了化学反应阵面的形状.爆轰波传播过程中,由于爆轰波扫过后压力过高,新鲜燃料无法供应,导致温度曲线图出现波动.

关键词：旋转爆轰、乙烯、化学反应机理、当量比、压力增益

所属期刊栏目：34

分类号：V231.2(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国防预研基金HTKJ2020KL011004-2

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：71-79