单相发汗冷却对脉冲爆震燃烧传播的影响

作为一种先进推进系统,脉冲爆震发动机热端部件的热载荷随着工作频率和飞行马赫数的提高而大幅增加。发汗冷却具有很高的冷却效率和更低的冷却剂消耗,使其成为脉冲爆震发动机燃烧室壁面冷却的理想方案。开展发汗冷却与爆震燃烧耦合研究,是爆震发动机发汗冷却设计的理论基础。为了探索发汗冷却的固体和流体结构对爆震燃烧的影响规律,本文采用实验方法,研究了不同多孔介质结构和单相发汗冷却对充分发展爆震燃烧传播过程的影响。结果表明,爆震波在多孔介质壁面上传播时发生减速,但不会引起爆震波解耦。单相发汗冷却引发爆震燃烧失效的主要原因是冷却剂的稀释作用使得局部当量比低于燃料的可爆极限。当冷却剂注入率超过12.5%时,爆震燃烧解耦。

预爆管布置方式对起爆特性影响的数值模拟研究

为了获得一种以较短的距离和时间在主爆震管中起爆爆震波的预爆管布置方式,采用商用CFD软件对五种预爆管布置方式下的爆震射流在主爆震管中起爆爆震波的过程进行了二维数值模拟。结果表明,现有几何模型中爆震射流在主爆震管中不能直接起爆爆震波,需要通过射流与壁面的作用来二次起爆;预爆管对称正交布置在主爆震管两侧时起爆距离和时间最短,预爆管水平反向布置方式次之,而预爆管水平正向布置时没有起爆。