斜爆轰波总压规律及其在爆轰发动机分析模型中的应用

摘要：

爆轰推进系统具有热循环效率高和燃烧速率快等优点,逐渐展露出将取代传统动力技术的趋势,在高超声速飞行器推进领域中具有广阔应用前景.对推进系统而言,气流总压损失需要尽可能小,从全解域出发研究斜爆轰波总压特性有利于在爆轰推进系统的概念设计阶段控制总压损失量值.文章关注于已经形成稳定的斜爆轰波面,将斜爆轰波视为有瞬时能量添加的斜激波,利用极曲线方法研究斜爆轰波总压损失问题.以波前法向马赫数作为爆轰波强度表征量,推导出斜爆轰波强度关系式,发现绝热斜激波强度最弱关系式同样适用于斜爆轰波.借用激波图解法,证明了斜爆轰波最小总压损失特性仍然存在,并进一步揭示了最小总压损失线会随着添加能量的增大而向更大的爆轰角偏移,而原本对称的总压损失规律被打破.此外,还获得了增加能量大小和诱导爆轰楔面角度对最小总压损失的影响规律,发现当获得的能量越多而楔面角度越小时斜爆轰波总压损失极值点越容易向更大的爆轰角偏移.最后,根据斜爆轰波总压特性,提出了一种可提高发动机总压理论上限的简化设计思路,斜爆轰波总压规律可为斜爆轰发动机的概念设计提供参考.

关键词：斜爆轰、激波、总压损失率、激波效率图、激波极曲线

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分类号：V211.1;O381(基础理论及试验)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目D5000220189

在线出版日期：2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1892-1899