噴管形狀和燃料填充率對(duì)脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)的效能影響研究.pdf

1、本文采用基于有限速率基元化學(xué)反應(yīng)模型的網(wǎng)格自適應(yīng)有限體積方法,數(shù)值模擬以脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)為背景的爆轟波通過擴(kuò)張噴管的流場,研究了噴管形狀及噴管充氣狀況對(duì)脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)性能的影響。結(jié)果表明,以氫為燃料的等截面爆轟管沖量在某一比例合適的部分填充時(shí)達(dá)到最大,而對(duì)較大擴(kuò)張角的噴管來說,其沖量一般隨噴管內(nèi)可燃?xì)怏w填充比例的增加而增加,比沖通常隨可燃?xì)怏w填充比例的減少而增加;合適的噴管和燃料填充率能使比沖顯著提高。具體體現(xiàn)在:
　　(1)

2、對(duì)氫-氧混合物的爆轟波在直管傳播來說,爆轟波遇到可燃?xì)怏w-空氣界面時(shí)反射激波,使得端部推力面壓力上升,結(jié)果造成沖量在可燃?xì)怏w填充比例合適時(shí)達(dá)到峰值,這與以乙烯為燃料的爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)沖量一直隨燃料填充率增大而增大的情況不同:此外,比沖隨可燃?xì)怏w填充比例的減少而增加。
　　(2) 對(duì)非0度擴(kuò)張角的噴管,本文以15°和45°為代表,分別模擬了噴管中氫-氧燃?xì)馓畛錉顩r為不充、充一半和完全填充的條件下流動(dòng)之間的差異。發(fā)現(xiàn)對(duì)于擴(kuò)張角較小的15°噴