超声速燃烧不稳定的尺度效应分析

• 作者: 刘铭江 赵国焱 孙明波 汤涛 李亮 汪洪波
• 来源期刊: 燃烧科学与技术
• 关键词: 燃烧不稳定 尺度效应 火焰闪回
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 451-459
• 页数: 9页
• 分类号: TK16
• 语种: 中文
• DOI: 10.11715/rskxjs.R202104002

摘要

为了研究超燃冲压发动机中燃烧不稳定现象尺度效应的规律和原理,参照超声速燃烧实验开展多种尺度条件下的二维数值仿真计算研究,系统分析了不同尺度条件下边界层厚度、燃料混合效率对燃烧不稳定现象的作用规律.进一步通过设计多组喷注条件与凹腔构型,分析燃烧不稳定现象的敏感因素.结果表明:燃料和主流的混合效率是影响燃烧不稳定现象的关键因素,边界层相对厚度与燃料混合效率正相关,超声速燃烧尺度通过影响边界层相对厚度影响燃烧不稳定现象.超声速燃烧不稳定具体表现为燃烧振荡,火焰闪回是燃烧振荡的首个子过程,热力学喉道的形成是火焰闪回现象的必要条件.凹腔尺度通过影响凹腔、主流之间质量和热量交换程度影响火焰闪回速度.来流总温通过抑制热力学喉道的形成抑制火焰闪回现象,喷注压力和喷注方向通过影响燃料和主流的混合效率影响燃烧不稳定现象.