中心锥对液态燃料旋转爆轰发动机工作过程与性能的影响

• 作者: 魏万里 郑权 鲁江涛 翁春生 武郁文
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 旋转爆轰发动机 液态燃料 中心锥 双波对撞模态 推力 比冲
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 页码范围: 1185-1194
• 页数: 10页
• 分类号: V434+.3|O381
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.06.008

摘要

为分析中心锥对液态燃料旋转爆轰发动机(RDE)工作特性的影响,在环形阵列式RDE上,以汽油/富氧空气为工质,开展了液态燃料RDE实验研究.测量发动机在不同中心锥位置l/L(l为燃烧室内壁面等直段末端与燃烧室外壁面末端的距离,L为燃烧室外壁面长度)和中心锥锥角θ时的一维推力,分析了推力和燃料比冲的变化趋势.实验结果表明:改变l/L和θ未对旋转爆轰波传播模态产生影响,各工况下旋转爆轰波均为双波对撞模态;受预爆轰管切向喷注孔的影响,双波对撞点无法稳定于预爆轰管出口附近;爆轰波传播速度和频率随中心锥位置的前移呈下降趋势,当l/L=0％、θ=20°时,推力和燃料比冲分别为951.6 N和1151.8 s,为所有实验工况中最大值;随着l/L或θ增大,爆轰产物轴向膨胀距离变短,中心锥头部突扩位置处膨胀波影响增强,外流场中心锥型面约束作用减弱且高温燃气径向膨胀增强,发动机出口高温燃气轴向分速度逐渐减小,发动机推力和燃料比冲逐渐减小;当l/L>25.5％或θ>40°时,受熄爆再起爆和膨胀波增强影响,发动机推力和燃料比冲下降速率增大.