推进剂质量流量对三维非预混氢氧旋转爆轰波传播模态的影响

摘要：

为研究非预混喷注结构下的氢氧旋转爆轰波传播模态,通过采用 9 组分 21 步的基元化学反应模型,使用密度基求解器求解三维带化学反应的多组分气体Euler方程,对小孔-环缝喷注结构的氢氧旋转爆轰发动机燃烧室进行了三维数值模拟,探究了推进剂总质量流量对燃烧室内爆轰波的传播特性及模态转变的影响.结果表明:爆轰波向喉道方向传播的过程中,在燃烧室扩张段会发生弯折并形成反射激波.随着推进剂总质量流量增加,除了会形成单波、双波同向、四波同向等稳定传播模态,还会形成多波对撞等不稳定传播模态,这是由于燃烧室内多次局部再起爆造成的,在该模态下旋转爆轰波的稳定性最低.推进剂流量的增加导致爆轰波数增加,同时爆轰波强度下降使得速度亏损增加.爆轰波数相同时,推进剂流量的增加会导致爆轰波向燃烧室入口倾斜,使爆轰波沿圆周方向上的速度分量减小,同样会引起速度亏损增加.研究结果对于阐明氢氧旋转爆轰波传播机制具有重要的理论意义.

关键词：连续旋转爆轰发动机、氢氧推进剂、爆轰波传播模态、总质量流量、三维非预混模拟

所属期刊栏目：35

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金;瞬态物理重点实验室基金

在线出版日期：2023-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：78-88,110