碳氢/富氧空气旋转爆震发动机的流场特性和性能调查
摘要：碳氢/氧空气旋转爆轮引擎（RDE）的流场特性和性能进行了数值模拟研究。在气固两相RDE中观察到了三种不同的流场结构。结果表明，降低氢当量比和颗粒直径均有助于从气相单结爆轰过渡到气固两相双结爆轰，并进一步转变为气固两相单结爆轰。揭示了固体燃料颗粒直径和氢当量比对流场特性和性能的影响。结果显示，减小颗粒直径能够提高两相爆轰波速度，改善燃烧室的压力增益，并增加比冲。降低氢当量比能够降低爆轰波速度，增强爆轰流场的稳定性，增加爆轰波和燃烧室的压力增益，提升推力。此外，讨论了为确保RDE的稳定运行和最佳性能而选择的操作条件。为满足稳定性、压力增益性能和推进性能的要求，应实现气固两相RDE中的两相单结爆轰，并选择较小的氢当量比和适当的颗粒直径。根据本研究的结论，颗粒直径应为0.5-1μm。在这种条件下，爆轰流场表现出良好的稳定性，使RDE能够在维持稳定运行的同时实现更高的压力增益和比冲。
作者：Guangyao Rong, Miao Cheng, Yunzhen Zhang, Zhaohua Sheng, Jianping Wang
论文ID：2308.15008
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-30