发动机爆震室气液两相爆轰性质

摘要：

利用爆轰波产生周期性冲量是脉冲爆震发动机推进系统的关键. 建立非定常两相爆轰的Eulerian-Lagrangian模型, 以正庚烷液体燃料为例, 采取高分辨率的MUSCL(monotonic upwind scheme for conservation law)格式, 针对发动机爆震室气液两相爆轰的热力、动力学性质展开数值研究, 计算所得的爆轰波压力与实验结果较为一致, 且基于较小粒径的燃料液滴(25 μm), 计算爆轰波C-J(Chapman-Jouguet)状态对应的爆轰参数与理论值接近, 验证了建立的模型和研究方法是正确的. 同时, 讨论爆轰管内燃料液滴粒径对爆轰波参数的影响. 结果显示, 在均匀预混时, 液滴破碎蒸发域宽度仅与燃料初始粒径有关. 随着燃料初始粒径的增大, 液滴破碎蒸发域宽度增加, 且两者存在线性关系. 同时, 当燃料初始粒径从25 μm增大至100μm,爆轰波反应区宽度增大了240%,而爆轰的压力峰值从7.08 MPa降低至5.14 MPa.

关键词：两相爆轰、爆轰反应区、燃料液滴的粒径、欧拉-拉格朗日模型

所属期刊栏目：24

分类号：O359(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11472167

在线出版日期：2018-08-15（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：402-411