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前置翼片式涡流发生器对燃烧室氢气燃料掺混特性的影响
1
作者
吴龙
王江峰
+1 位作者
李龙飞
王丁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期33-43,I0001,共12页
超声速来流与燃料的充分掺混是超声速燃烧的关键技术,直接关系到吸气式高超声速推进系统的总体性能。本文通过在射流口前安装翼片式涡流发生器以促进燃料与空气的掺混。基于SSTk-ω湍流模型的RANS方法,对带有翼片式涡流发生器的超燃冲...
超声速来流与燃料的充分掺混是超声速燃烧的关键技术,直接关系到吸气式高超声速推进系统的总体性能。本文通过在射流口前安装翼片式涡流发生器以促进燃料与空气的掺混。基于SSTk-ω湍流模型的RANS方法,对带有翼片式涡流发生器的超燃冲压发动机燃烧室模型内氢气横向喷流冷流流场进行了数值模拟,对比分析涡流发生器高度和长度不同的条件下燃烧室内的流场结构、涡流强度、氢气与空气掺混特性、燃烧室总压损失的规律。结果表明,翼片式涡流发生器能够提高涡流强度并大幅提高燃烧室内的掺混性能。随着涡流发生器高度和长度的增加,流场结构间的干扰增强,导致涡流强度和穿透深度增加,从而提升掺混效率。与不安装涡流发生器情况相比,涡流发生器能提升氢燃料的穿透深度超过170%,减少燃料掺混距离70%以上。更加复杂的流场结构同时会增大燃烧室的总压损失,并随着涡流发生器高度和长度的增加而增大。相较于掺混性能的提升,总压损失的增大幅度相对小很多,说明通过合理的参数选择,翼片式涡流发生器能够有效提升燃烧室的掺混性能。
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关键词
涡流发生器
横向喷流
超燃
冲压
发动机
燃烧室
涡流强度
掺混特性
总压损失
下载PDF
职称材料
空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火影响的数值研究
被引量:
9
2
作者
田野
乐嘉陵
+2 位作者
杨顺华
张弯洲
邓维鑫
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1495-1502,共8页
利用空气节流在流场中产生激波串,有效地辅助燃料实现起动点火.非定常Navier-Stokes方程数值模拟研究了空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火的影响,分析了起动点火时间段(0~1.0ms)内空气节流对流场参数的影响.数值模拟结果表明:在...
利用空气节流在流场中产生激波串,有效地辅助燃料实现起动点火.非定常Navier-Stokes方程数值模拟研究了空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火的影响,分析了起动点火时间段(0~1.0ms)内空气节流对流场参数的影响.数值模拟结果表明:在燃烧室入口马赫数为2.0、静温为548.8K、静压为101555.9Pa,乙烯燃料当量比为0.5,先锋氢辅助点火的条件下,距离发动机入口845mm处,节流流量为入口空气流量的30%,有效地实现了发动机的起动点火,无空气节流情况下的发动机点火效果不佳,火焰最终熄灭.
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关键词
空气节流
起动点火
激波串
火焰稳定
超燃
冲压
发动机
燃烧室
原文传递
流向涡与斜激波相互作用的试验研究和数值模拟
被引量:
1
3
作者
韦宝禧
章成亮
徐旭
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期2117-2124,共8页
为研究流向涡与斜激波相互作用在超声速燃烧中的应用,进行了由翼产生的流向涡与楔块产生的二维斜激波相互作用的燃烧室冷流试验研究.在不同激波强度下,纹影仪捕捉到了强、中、弱不同的涡/波作用现象.仿真与试验结果符合得较好.试验结果...
为研究流向涡与斜激波相互作用在超声速燃烧中的应用,进行了由翼产生的流向涡与楔块产生的二维斜激波相互作用的燃烧室冷流试验研究.在不同激波强度下,纹影仪捕捉到了强、中、弱不同的涡/波作用现象.仿真与试验结果符合得较好.试验结果表明:对马赫数为2.3流场,在翼攻角10°时,能产生强流向涡,此工况下,锲角越大,涡/波作用越强.仿真结果表明:马赫数对涡/波作用影响较大,总压影响不明显,总温可影响亚声速回流区的尺寸.
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关键词
涡/波作用
超燃冲压燃烧室
流向涡
斜激波
泡状激波
原文传递
题名
前置翼片式涡流发生器对燃烧室氢气燃料掺混特性的影响
1
作者
吴龙
王江峰
李龙飞
王丁
机构
非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室
南京航空航天大学航空学院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期33-43,I0001,共12页
基金
国家数值风洞工程(NNW2019ZT7-B30,NNW2018-ZT3B08)
江苏优势学科建设工程。
文摘
超声速来流与燃料的充分掺混是超声速燃烧的关键技术,直接关系到吸气式高超声速推进系统的总体性能。本文通过在射流口前安装翼片式涡流发生器以促进燃料与空气的掺混。基于SSTk-ω湍流模型的RANS方法,对带有翼片式涡流发生器的超燃冲压发动机燃烧室模型内氢气横向喷流冷流流场进行了数值模拟,对比分析涡流发生器高度和长度不同的条件下燃烧室内的流场结构、涡流强度、氢气与空气掺混特性、燃烧室总压损失的规律。结果表明,翼片式涡流发生器能够提高涡流强度并大幅提高燃烧室内的掺混性能。随着涡流发生器高度和长度的增加,流场结构间的干扰增强,导致涡流强度和穿透深度增加,从而提升掺混效率。与不安装涡流发生器情况相比,涡流发生器能提升氢燃料的穿透深度超过170%,减少燃料掺混距离70%以上。更加复杂的流场结构同时会增大燃烧室的总压损失,并随着涡流发生器高度和长度的增加而增大。相较于掺混性能的提升,总压损失的增大幅度相对小很多,说明通过合理的参数选择,翼片式涡流发生器能够有效提升燃烧室的掺混性能。
关键词
涡流发生器
横向喷流
超燃
冲压
发动机
燃烧室
涡流强度
掺混特性
总压损失
Keywords
vortex generator
transverse jet
scramjet combustor
vorticity intensity
mixing characteristics
total pressure loss
分类号
V434.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火影响的数值研究
被引量:
9
2
作者
田野
乐嘉陵
杨顺华
张弯洲
邓维鑫
机构
中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心
西南交通大学机械工程学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1495-1502,共8页
文摘
利用空气节流在流场中产生激波串,有效地辅助燃料实现起动点火.非定常Navier-Stokes方程数值模拟研究了空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火的影响,分析了起动点火时间段(0~1.0ms)内空气节流对流场参数的影响.数值模拟结果表明:在燃烧室入口马赫数为2.0、静温为548.8K、静压为101555.9Pa,乙烯燃料当量比为0.5,先锋氢辅助点火的条件下,距离发动机入口845mm处,节流流量为入口空气流量的30%,有效地实现了发动机的起动点火,无空气节流情况下的发动机点火效果不佳,火焰最终熄灭.
关键词
空气节流
起动点火
激波串
火焰稳定
超燃
冲压
发动机
燃烧室
Keywords
air throttling
ignition transient
shock train
flame stabilization
scramjet combustor
分类号
V231.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
流向涡与斜激波相互作用的试验研究和数值模拟
被引量:
1
3
作者
韦宝禧
章成亮
徐旭
机构
北京航空航天大学宇航学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期2117-2124,共8页
文摘
为研究流向涡与斜激波相互作用在超声速燃烧中的应用,进行了由翼产生的流向涡与楔块产生的二维斜激波相互作用的燃烧室冷流试验研究.在不同激波强度下,纹影仪捕捉到了强、中、弱不同的涡/波作用现象.仿真与试验结果符合得较好.试验结果表明:对马赫数为2.3流场,在翼攻角10°时,能产生强流向涡,此工况下,锲角越大,涡/波作用越强.仿真结果表明:马赫数对涡/波作用影响较大,总压影响不明显,总温可影响亚声速回流区的尺寸.
关键词
涡/波作用
超燃冲压燃烧室
流向涡
斜激波
泡状激波
Keywords
vortex/oblique shock interaction scramjet combustor streamwise vortex oblique shock bubble shock
分类号
V43 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
前置翼片式涡流发生器对燃烧室氢气燃料掺混特性的影响
吴龙
王江峰
李龙飞
王丁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火影响的数值研究
田野
乐嘉陵
杨顺华
张弯洲
邓维鑫
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
9
原文传递
3
流向涡与斜激波相互作用的试验研究和数值模拟
韦宝禧
章成亮
徐旭
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
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