壁面熱狀態(tài)對超聲速燃燒室燃燒性能的影響.pdf

1、超燃沖壓發(fā)動機(jī)是國內(nèi)外的研究研究重點(diǎn)之一，超聲速燃燒和主動熱防護(hù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一，而二者之間存在強(qiáng)耦合過程。壁面熱狀態(tài)作為聯(lián)系超聲速燃燒和主動冷卻系統(tǒng)的紐帶，對超聲速燃燒和主動冷卻系統(tǒng)都有重要的影響。如何合理設(shè)計(jì)溫度場，使得壁面熱狀態(tài)既利于超聲速燃燒組織，又利于主動熱防護(hù)設(shè)計(jì)，做到二者之間的合理折中，是超燃沖壓發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中重要的研究課題。
　　首先簡要介紹了超燃沖壓發(fā)動燃燒室數(shù)值模擬方法。給出了超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒場的控制方程，

2、簡要介紹了數(shù)值仿真模型、燃燒室構(gòu)型以及來流條件，最后對數(shù)值模擬方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　通過地面發(fā)動機(jī)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了超聲速燃燒對壁面熱狀態(tài)存在依賴的試驗(yàn)現(xiàn)象。簡要介紹了超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)壁溫的估計(jì)方法，表明試驗(yàn)過程中，內(nèi)壁面溫度隨著工作時(shí)間的增加而增加。結(jié)果表明：壁面熱狀態(tài)對超聲速燃燒室性能存在一定的影響規(guī)律，壁面熱狀態(tài)對超聲速燃燒的影響強(qiáng)弱依賴于主燃燒釋熱區(qū)，燃燒釋熱越強(qiáng)的區(qū)域，壁面與主流區(qū)的熱交換越強(qiáng)烈，影響越大。
　　通

3、過數(shù)值仿真研究了不同壁溫對超聲速燃燒室性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：在不同的壁溫條件下，流場參數(shù)以及流場特征存在不同的變化規(guī)律；當(dāng)壁面熱狀態(tài)較高時(shí)，燃燒室處于亞燃模態(tài)，而當(dāng)壁面熱狀態(tài)較低時(shí)，燃燒室處于超燃模態(tài)，即燃燒模態(tài)轉(zhuǎn)換與壁面熱狀態(tài)有關(guān)；燃燒室性能隨著壁溫的升高而增強(qiáng)。
　　最后研究了壁溫變化路徑對超聲速燃燒室燃燒性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：超聲速燃燒對壁溫路徑存在一定的依賴性，不同的路徑下，燃燒室存在不同的規(guī)律。在壁溫遞增路徑下，燃燒