斜爆轰发动机燃烧机理试验研究

• 作者: 张子健 韩信 马凯夫 张文硕 刘云峰 苑朝凯 姜宗林
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 斜爆轰发动机 超声速燃烧 激波诱导燃烧 斜爆轰波 斜激波
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 爆震基础机理|Basic Mechanism of Detonation
• 页码范围: 786-794
• 页数: 9页
• 分类号: V231.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200828

摘要

为了研究斜爆轰发动机的稳定燃烧机理,开展了飞行马赫数9的斜爆轰发动机的数值模拟研究和试验研究.设计了全尺度斜爆轰发动机模型,发动机的总长度为2.8m.采用两级进气道压缩,每级压缩角度均为15°.利用三个小支板在进气道前缘主流核心区中进行氢气的喷射和混合.采用带化学反应的雷诺平均N-S方程、SST k-ω模型以及9组分19步反应的基元反应模型,对氢气混合过程和发动机燃烧过程进行了数值模拟研究.结果表明,氢气在进气道内混合得比较均匀,在燃烧室内获得了稳定的斜爆轰流场和正爆轰流场.在激波风洞中开展了马赫数9状态下的斜爆轰发动机稳定燃烧机理试验研究,在50ms的风洞有效试验时间内获得了持续稳定的斜爆轰流场,试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明在试验中形成了斜爆轰波.研究结果证明了斜爆轰发动机的技术可行性.