矩形截面超燃发动机不同燃烧模态下的流场特征

• 作者: 何粲 刘伟雄 肖保国 邓维鑫 邢建文
• 来源期刊: 实验流体力学
• 学科: 航空航天
• 关键词: 超燃冲压发动机 乙烯 燃烧模态 波系 分离
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究及应用
• 页码范围: 12-19
• 页数: 8页
• 分类号: V231.3
• 字数: 5861字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11729/syltlx20180022

摘要

为研究乙烯燃料矩形截面超燃冲压发动机不同燃烧模态下的流动特性,在直连式试验的基础上对冷流和不同当量比的4个状态进行了三维定常数值模拟,比较了试验和计算结果,选择了适用于本构型的模态判别准则,给出了流道内壁面压力、一维平均马赫数的沿程分布规律,分析了各状态下流场中波系结构、流动分离及燃烧的特征.研究结果表明:采用AHL3D对该发动机进行三维计算所得壁面压力与试验壁压吻合良好,试验与计算具有较好的一致性;未注油的冷态情况下流道内形成由多道斜激波与膨胀波组成的反射波系,壁面压力波动较大,波系分布主要受流道结构影响;纯超燃模态时,燃料喷射与主流相互作用使注油位处形成明显激波,压升起点固定在注油位之后,注油位波系对流场结构的影响较大,同时分离结构分布在整个凹槽内;双模态超燃时,流道内主导波系是激波诱导边界层分离形成的斜激波串结构,燃烧室内波系较弱,此时隔离段内激波串前缘后的角区出现分离,凹槽内分离区域减小;双模态亚燃时,随着逆压梯度激波串的前移,隔离段内角区的分离面积不断扩大,凹槽内分离区进一步缩小.发动机处于双模态超燃或双模态亚燃模态时,随着激波串结构的形成与前移,部分燃烧可能在隔离段内完成;而对于纯超燃模态,燃烧仅发生在凹槽与扩张段内,化学反应与高温区的分布相对更集中.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邢建文	中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室	12	103	5.0	10.0
2	刘伟雄	中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室	20	137	5.0	11.0
3	肖保国	中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室	20	197	7.0	13.0
4	邓维鑫	中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室	8	40	4.0	6.0
5	何粲	中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室	3	2	1.0	1.0