圆球诱发斜爆轰波的数值研究

• 作者: 姜宗林 方宜申 滕宏辉 胡宗民
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 斜爆轰 氢氧 起爆 熄爆
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 268-273
• 页数: 6页
• 分类号: O381
• 字数: 3048字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-16-143

摘要

斜爆轰发动机是飞行器在高马赫数飞行条件下的一种新型发动机,具有结构简单、成本低和比冲高等优点.但是斜爆轰发动机的来流马赫数范围广,来流条件复杂,为实现斜爆轰波的迅速、可靠引发,采用钝头体来诱发.利用Euler方程和氢氧基元反应模型,对超声速氢气/空气混合气体中圆球诱导的斜爆轰流场进行了数值研究.不同于楔面诱发的斜爆轰波,球体首先会在驻点附近诱发正激波/爆轰波,然后在稀疏波作用下发展为斜激波/爆轰波.模拟结果显示,经过钝头体压缩的预混气体达到自燃温度后,会出现两种流场:当马赫数较低时,由于稀疏波的影响,燃烧熄灭,钝头体下游不会出现燃烧情况;而当马赫数较高时,燃烧阵面能传到下游.分析表明,当钝头体的尺度较小时,驻点附近的能量不足以诱发爆轰波,只会形成明显的燃烧带与激波非耦合结构;当钝头体的尺度较大时,流场中不会出现燃烧带与激波的非耦合现象,且这一特征与马赫数无关.通过调整球体直径,获得了激波和燃烧带部分耦合的燃烧流场结构,这一流场结构在楔面诱发的斜爆轰波中并不存在,说明稀疏波与爆轰波面的相互作用是决定圆球诱发斜爆轰波的关键.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姜宗林	中国科学院大学工程科学学院	85	496	13.0	19.0
2	滕宏辉	中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室	17	101	6.0	9.0
3	胡宗民	中国科学院大学工程科学学院	25	229	6.0	15.0
4	方宜申	中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室	1	3	1.0	1.0