十喷嘴火箭发动机燃烧动力学与炎脉动作用的进展
摘要：使用可压缩火焰进展变量（FPV）模型和分离湍流模拟（DES），对一个十个喷油嘴火箭发动机的燃烧不稳定性进行了计算研究。基于OpenFOAM 4.1开发了一个C++代码来应用燃烧模型。使用12种物种的化学机制，生成了甲烷/氧混合物在背景压力为200 bar下的火焰表。在这个高压水平下，发现火焰的结构与低压下的火焰相似。确定了一个幂律来重新调整进展变量的反应速率，以解决压力效应。还通过一步动力学（OSK）模型模拟了燃烧，以与FPV模型进行比较。在FPV和OSK模型中，局部鉴别了预混合火焰和扩散火焰。燃烧不稳定性的研究表明，FPV模型的主导振动模式为3200 Hz的第一纵向和第一切向模式，而OSK模型则倾向于纯粹的2600 Hz的第一切向模式。讨论了压力振荡、非定常横流和螺旋度波动之间的耦合关系。还介绍了受燃烧室中的声学振荡驱动的喷油嘴共振的初步研究。
作者：Lei Zhan, Tuan M. Nguyen, Juntao Xiong, Feng Liu, William A. Sirignano
论文ID：2211.06594
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-24