吸气式旋转爆轰发动机冷流掺混数值模拟研究

摘要：

燃料的掺混均匀度是爆轰发动机起爆和爆轰波稳定传播的主要影响因素之一.为了探究不同燃烧室结构对吸气式旋转爆轰发动机内燃料与氧化剂掺混效果的影响,开展了爆轰发动机冷态流场三维数值模拟.采用密度基隐式格式求解三维N-S方程,以小孔进行燃料喷注的吸气式旋转爆轰发动机为模型,保持空气/乙烯的来流条件不变,分析了燃烧室入口扩张方式、凹腔燃烧室结构以及阻塞比对冷态流场掺混效果的影响.研究结果表明:燃烧室入口扩张方式的不同会影响超声速气流进入燃烧室形成的反射波结构,从而改变回流涡的位置,影响空气/乙烯的掺混效果;在燃烧室内壁面增加凹腔后,燃烧室头部的凹腔区域形成的低速回流区会卷吸流经的气体,可明显改善双侧扩张和内侧扩张型燃烧室的掺混效果;增加阻塞比,空气主流速度降低,凹腔内回流涡影响区域增大,空气与乙烯在燃烧室内掺混位置前移,掺混效果提升.

关键词：爆轰发动机、扩张结构、凹腔、回流涡、冷流掺混

所属期刊栏目：35

分类号：TJ303.4;V23(火炮)

资助基金：瞬态物理国家重点实验室基金6142604210202

在线出版日期：2023-07-07（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：36-45