基于旋转爆震三维流场结构分析的计算模型对比研究

• 作者: 刘朋欣 郭启龙 赵炜 李辰 李沁 张涵信
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 燃烧室 旋转爆震 三维 计算模型 流场结构 传播特性 推力性能
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质
• 页码范围: 2757-2765
• 页数: 9页
• 分类号: V231.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190536

摘要

为了研究不同计算模型对三维旋转爆震数值模拟的影响,分别基于Euler方程、N-S方程、RANS方法和IDDES方法并结合滑移、无滑移壁面边界条件,耦合氢气/空气的有限化学反应速率模型(7组分8基元反应),采用高分辨率的五阶有限差分格式WENO-PPM5离散对流项,对圆环筒型燃烧室内的三维旋转爆震波进行数值模拟,得到了不同模型下旋转爆震波的流场结构、传播特性和推力性能.对比了不同计算模型对流场结构的影响.当采用滑移壁面边界条件时,Euler方程和N-S方程的计算结果较为一致.当使用无滑移壁面边界条件时,边界层的存在会导致可燃混气与燃烧产物之间接触面上的爆燃燃烧区域沿壁面向上游渗透,增大爆燃区域的范围;且爆震波锋面非受限侧变窄、严重变形,不同计算方法计算的变形程度有所不同.