单次脉冲爆震反压传播规律与抑制研究

脉冲爆震燃烧室(pulse detonation combustor,PDC)反压反流的前传是导致脉冲爆震发动机推力损失的主要因素。为抑制PDC反流的传播,采用气动抑制策略,设计出不同结构组合而成的10种隔离段,使用恰当比的乙烯/富氧空气混合物开展了单次脉冲爆震的实验研究。结果表明:当反压传播距离约为0.86倍PDC长度时,相比于基准隔离段,Venturi管(V)与1.5倍PDC直径的直管组合的隔离段由于能够提供更大的膨胀空间,其反压的传播速度与峰值可分别降低约10%与20%;相对于无Tesla阀(T)的隔离段,在安装了Tesla阀的隔离段中,反压传播速度可再降低27.3%以上;相对于无泄压小孔(S)的隔离段,安装了泄压小孔的隔离段可降低25%的反压峰值;中心锥(C)的引入可大幅提高反压传播过程中的平均衰减率。在10种隔离段中,CVST型组合隔离段结构具有最佳的反压抑制能力。相比于基准隔离段,反压在CVST隔离段中的传播速度降低了约50%,峰值降低了约40.5%,平均峰值衰减率提升了1倍左右。

飞行条件对导弹发动机尾焰流场的影响研究

应用FLUENT软件对导弹发动机的尾焰流场进行数值模拟。计算得到了尾焰流场的温度云图、轴向温度曲线以及径向温度曲线,并分析了飞行条件对尾焰流场的影响。结果表明,尾焰进入空气后会发生复燃,产生高温区,距离喷管出口的位置越远,径向高温区的半径越大;随着飞行高度的增加,流场的复燃程度降低,但高温区的轴向和径向半径逐渐变大;随着飞行速度的变大,流场的复燃程度降低,高温区的轴向和径向半径逐渐变小。研究结果可为导弹的目标识别或防护奠定基础。