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圆环形燃烧室两相混气旋转爆震波传播过程实验研究 被引量:1
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作者 贾冰岳 张义宁 +2 位作者 孟皓 潘虎 洪延姬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-104,共8页
为分析不同燃烧室结构和来流工况对两相混气旋转爆震波传播过程的影响,在圆环形燃烧室内进行了实验研究。获得了不同来流总温T、燃烧室出口堵塞比β以及混气当量比φ对旋转爆震波传播特性的影响,并对典型工况下圆环形燃烧室内旋转爆震... 为分析不同燃烧室结构和来流工况对两相混气旋转爆震波传播过程的影响,在圆环形燃烧室内进行了实验研究。获得了不同来流总温T、燃烧室出口堵塞比β以及混气当量比φ对旋转爆震波传播特性的影响,并对典型工况下圆环形燃烧室内旋转爆震波传播频率和切向热声耦合燃烧固有频率进行了计算。结果表明,燃烧室出口堵塞比变小时有利于旋转爆震波的稳定;旋转爆震波传播速度随来流总温和当量比的提高而增加;在两相混气中获得了一种传播速度大幅低于C-J理论值的低速爆震波。 展开更多
关键词 旋转爆震波 两相混气 传播速度 低速 实验研究
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连续旋转爆震波细致结构及自持机理 被引量:32
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作者 刘世杰 覃慧 +2 位作者 林志勇 孙明波 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期431-436,共6页
基于化学非平衡流解耦方法和详细化学反应机理,在0.1mm的网格尺度下对连续旋转爆震波内流场和爆震波平掠惰性气体界面的传播过程进行了数值模拟。详细分析了连续旋转爆震波的空间结构,由于在出口侧无几何约束,受一系列稀疏波的影响,旋... 基于化学非平衡流解耦方法和详细化学反应机理,在0.1mm的网格尺度下对连续旋转爆震波内流场和爆震波平掠惰性气体界面的传播过程进行了数值模拟。详细分析了连续旋转爆震波的空间结构,由于在出口侧无几何约束,受一系列稀疏波的影响,旋转爆震波强度受到不同程度的削弱,形状也发生了相应的变化。爆震波平掠惰性气体界面时的流场分布与连续旋转爆震波结构极为类似,对比研究了波前可燃气体层高度对爆震波结构和传播过程的影响,当爆震波高度较小时,其抵御惰性气体侧稀疏波衰减的能力弱,波阵面严重变形,爆震波解耦。若爆震波要稳定自持传播,其必须要达到一定的临界高度来抵御稀疏波的影响。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 震波高度 稀疏波 自持机理
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连续旋转爆震波传播过程研究(Ⅱ):双波对撞传播模式 被引量:31
3
作者 刘世杰 林志勇 +1 位作者 刘卫东 林伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期269-275,共7页
在喷孔-喷孔和环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式进行了H2/air组合的连续旋转爆震试验,根据高频压力测量和高速摄影观测结果对爆震波传播过程进行了分析。试验发现了短暂的和可长时间维持的双波对撞... 在喷孔-喷孔和环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式进行了H2/air组合的连续旋转爆震试验,根据高频压力测量和高速摄影观测结果对爆震波传播过程进行了分析。试验发现了短暂的和可长时间维持的双波对撞传播现象,在该传播模式下燃烧室内存在两个爆震波头,但传播方向相反,周期性发生对撞,其高频压力振荡特征跟测压点距对撞点的夹角相关。初步分析了双波对撞传播过程的形成机制,认为在爆震波顶部能否形成混合气体层是实现该传播模式的关键。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 双波对撞传播模式 H 2/air组合 试验研究
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H_2/Air连续旋转爆震波的起爆及传播过程试验 被引量:24
4
作者 刘世杰 林志勇 +2 位作者 林伟 周朱林 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期483-489,共7页
在环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式,进行了H2/Air组合的连续旋转爆震试验,试验成功起爆并实现了爆震波的持续旋转传播。切向喷注的热射流并没有直接诱导形成旋转爆震波,从点火到形成稳定传播的旋转... 在环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式,进行了H2/Air组合的连续旋转爆震试验,试验成功起爆并实现了爆震波的持续旋转传播。切向喷注的热射流并没有直接诱导形成旋转爆震波,从点火到形成稳定传播的旋转爆震波之间存在时间间隔。对高频信号的时频分析结果表明,在该试验工况下,旋转爆震波的传播过程非常稳定,其传播频率为5.5~5.95 kHz,平均传播频率为5.75 kHz,对应的平均传播速度为1716.4m/s,为理论预测值的91.14%。在没有测量高频压力的情况下开展了长程试验,结果表明,连续旋转爆震波也可以在更长的时间范围内稳定工作。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 H2/Air组合 喷注方式 试验研究
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连续旋转爆震波传播过程研究(Ⅰ):同向传播模式 被引量:34
5
作者 刘世杰 刘卫东 +1 位作者 林志勇 林伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期138-144,共7页
通过改变空气、氢气质量流量,在大工况范围内开展了H2/Air连续旋转爆震试验,结合高频压力测量和高速摄影观测手段,重点分析了同向传播模式下的爆震波传播过程.在该模式下爆震波头个数随推进剂总流量的增大而增多,但同一时刻所有爆震波... 通过改变空气、氢气质量流量,在大工况范围内开展了H2/Air连续旋转爆震试验,结合高频压力测量和高速摄影观测手段,重点分析了同向传播模式下的爆震波传播过程.在该模式下爆震波头个数随推进剂总流量的增大而增多,但同一时刻所有爆震波头的传播方向相同.试验发现了单波、混合单/双波、双波三种连续旋转爆震波传播模态,三种模态分别对应一定的试验工况范围.单波模态下的爆震波传播主频为5.05~5.8kHz,平均传播速度为1510 ~1735m/s;双波模态下的爆震波传播主频为8.6~9.9kHz,平均传播速度为1280 ~1480m/s;而在混合单/双波模态下,在试验过程中爆震波头个数会发生变化.当试验工况位于工况范围中间时,单、双波模态下的爆震波传播过程比较稳定,不会改变传播方向;而当试验工况位于工况范围边界时,发现了连续旋转爆震波改变传播方向的现象. 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 同向传播模式 单波模态 双波模态 混合单 双波模态
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旋转爆震波发动机二维数值模拟 被引量:28
6
作者 刘世杰 林志勇 +1 位作者 孙明波 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期634-640,共7页
采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H2/Air预混气旋转爆震发动机内流场进行了二维数值模... 采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H2/Air预混气旋转爆震发动机内流场进行了二维数值模拟。模拟结果给出了不同发动机尺寸条件下的详细起爆过程,结果表明当发动机尺寸小于临界直径时无法成功起爆;详细分析了流场结构和爆震波形状,旋转爆震波的传播速度与理论预测值吻合;性能分析结果表明在喷注总压低于燃烧室平均压力时仍可实现推进剂喷注,没装尾喷管的情况下发动机比冲达到176.5s。 展开更多
关键词 旋转爆震波发动机 解耦方法 过程 性能分析
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圆盘结构下旋转爆震波的二维数值研究 被引量:5
7
作者 夏镇娟 武晓松 +1 位作者 马虎 卓长飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1409-1418,共10页
为揭示圆盘形燃烧室内旋转爆震波的传播特性,以2H_2+O_2+3.76N_2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。实现了旋转爆震波的成功起爆并得到了两种稳定的流场结构;详细分析了两种流场的特点,以及不同直径处爆震波参数及出口马赫数的... 为揭示圆盘形燃烧室内旋转爆震波的传播特性,以2H_2+O_2+3.76N_2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。实现了旋转爆震波的成功起爆并得到了两种稳定的流场结构;详细分析了两种流场的特点,以及不同直径处爆震波参数及出口马赫数的变化规律。结果表明,旋转爆震波在壁面形成的反射激波对流场中的温度、压力分布以及流线都产生影响;随着直径的不断减小,旋转爆震波压力、温度以及传播速度都不断减小;流场稳定后,出口马赫数随时间的变化趋势与压力趋势相符,呈现"双波峰"特征。喷注总压为0.4MPa时,喷注入口的阻塞比为21%,超声速流动占整个出口流动的52.17%,出口流动的平均马赫数为0.98;当喷注总压降为0.2MPa时,入口阻塞比为20%,超声速流动占21.99%,出口流动的平均马赫数为0.95。 展开更多
关键词 旋转爆震波 数值模拟 二维环形流场 震波参数
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点火位置对圆盘结构下旋转爆震波起爆过程的影响 被引量:4
8
作者 夏镇娟 张义宁 +2 位作者 马虎 葛高杨 周长省 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期805-814,共10页
为分析点火位置改变对旋转爆震波(RDW)起爆过程的影响,在圆盘形旋转爆震发动机上进行点火实验,研究了不同点火位置、质量流率条件下旋转爆震波的建立过程及工作特性。结果表明,不同点火位置下,RDW的起爆过程皆经历点火器放电、爆燃转爆... 为分析点火位置改变对旋转爆震波(RDW)起爆过程的影响,在圆盘形旋转爆震发动机上进行点火实验,研究了不同点火位置、质量流率条件下旋转爆震波的建立过程及工作特性。结果表明,不同点火位置下,RDW的起爆过程皆经历点火器放电、爆燃转爆震以及稳定旋转爆震3个阶段。点火位置靠近喷注面附近时,RDW起爆过程中的无序缓燃模式缩短,起爆时间缩短,且一致性更好。在燃烧室出口位置点火,低质量流率条件下,RDW的起爆时间明显延长;质量流率小幅度提高有效缩短了RDW的起爆时间,而质量流率大幅度提高增加了RDW起爆过程的波头数。模态转变的临界条件附近,点火位置改变可能会影响RDW起爆段的工作模态,在燃烧室中心位置附近点火,更容易得到多波旋转爆震波。点火位置改变对旋转爆震发动机(RDE)稳定段的工作模态和爆震波参数影响很小。 展开更多
关键词 旋转爆震波 圆盘形结构 点火位置 质量流率
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圆盘结构下旋转爆震波传播特性的实验研究 被引量:4
9
作者 夏镇娟 周胜兵 +2 位作者 马虎 卓长飞 周长省 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期937-947,共11页
为研究圆盘结构下旋转爆震波的传播特性,通过改变反应物的质量流率及当量比,在非预混圆盘形旋转爆震模型发动机(rotating denonation engine,RDE)上进行实验研究。结果表明,爆震波在圆盘形RDE上成功起始并能够连续传播,得到了两种传播模... 为研究圆盘结构下旋转爆震波的传播特性,通过改变反应物的质量流率及当量比,在非预混圆盘形旋转爆震模型发动机(rotating denonation engine,RDE)上进行实验研究。结果表明,爆震波在圆盘形RDE上成功起始并能够连续传播,得到了两种传播模态:单波模态和双波模态,在发动机工作过程中发现,集气腔与燃烧室存在相互作用。当反应物质量流率小于159.20 g/s时,旋转爆震波以单波模态稳定传播,爆震波传播频率为4.56~4.62 k Hz,越靠近燃烧室外圆,爆震波的压力峰值及传播速度越大;当质量流率大于186.89 m/s时,旋转爆震波以双波模态传播,传播频率为8.59~8.64 k Hz。双波传播模态经历四个阶段:起爆阶段的单波段、稳定双波段、不稳定双波段、排气阶段转单波段。当质量流率介于159.20~186.89 g/s之间时,旋转爆震波以单/双波混合模态传播。反应物当量比在1附近时,爆震波的传播过程较稳定,偏离1,爆震波传播不稳定,初始阶段起爆失败或传播过程中存在间断。 展开更多
关键词 旋转爆震波 圆盘形燃烧室 传播模态 传播频率
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氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性影响的实验研究 被引量:2
10
作者 周胜兵 王栋 +3 位作者 马虎 刘道坤 夏镇娟 李帅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2634-2640,共7页
为了研究氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性的影响,验证不同氧化剂喷注面积下旋转爆震发动机起爆的可行性,通过改变氧化剂喷注面积开展了大量的实验研究。发动机采用环缝-喷孔式喷注结构,燃料为H_2,氧化剂为空气。实验结果表明,旋转... 为了研究氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性的影响,验证不同氧化剂喷注面积下旋转爆震发动机起爆的可行性,通过改变氧化剂喷注面积开展了大量的实验研究。发动机采用环缝-喷孔式喷注结构,燃料为H_2,氧化剂为空气。实验结果表明,旋转爆震发动机可以在较宽范围的氧化剂喷注面积下稳定工作;氧化剂喷注面积与燃烧室横截面积比为0.13的条件下获得了最佳实验结果,爆震波传播频率为3.97~4.29kHz,传播速度为1610.76~1832.47m/s,峰值压力脉动强度均小于30%。对比了不同当量比条件下爆震波的传播过程,结果表明,在面积比大于0.27的情况下,提高燃料和氧化物的当量比可获得稳定的爆震波。分析轴向位置上爆震波峰值压力的变化,结果表明氧化剂喷注面积的变化影响轴向位置上爆震波压力的分布。 展开更多
关键词 旋转爆震波 氧化剂喷注面积 当量比 轴向位置
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当量比对圆盘结构下旋转爆震波传播的影响 被引量:3
11
作者 夏镇娟 马虎 +2 位作者 葛高杨 卓长飞 周长省 《气体物理》 2020年第1期24-33,共10页
为研究反应物当量比对旋转爆震波传播过程的影响,在圆盘形旋转爆震发动机上进行H2/air的旋转爆震实验研究,并统计分析了当量比对爆震波传播模态及参数的影响规律.实验结果表明,固定质量流率,同一种传播模态下,随着当量比的增大,爆震波... 为研究反应物当量比对旋转爆震波传播过程的影响,在圆盘形旋转爆震发动机上进行H2/air的旋转爆震实验研究,并统计分析了当量比对爆震波传播模态及参数的影响规律.实验结果表明,固定质量流率,同一种传播模态下,随着当量比的增大,爆震波的压力峰值及传播速度增大,且旋转爆震波的传播过程更加稳定.不同质量流率条件下,当量比对传播模态的影响规律不同.空气质量流率小于100g/s时,旋转爆震波皆以单波模态传播.空气质量流率大于150 g/s时,随着当量比的增大,旋转爆震波的传播模态由单波模态向双波模态转变,再转变为不对称双波模态,最后又回到单波模态.并且在不对称双波模态中发现了低频振荡现象,振荡频率约为300 Hz.质量流率继续增大,燃烧室中发现了同向三波传播模态.随着质量流率的增加,双波模态的当量比下限降低,不对称双波模态的当量比上限增大,而双波与不对称双波模态的分界线受质量流率的影响较小. 展开更多
关键词 旋转爆震波 当量比 传播模态 震波参数 圆盘结构
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凹腔燃烧室对旋转爆震波传播模态和燃烧室推力性能的影响 被引量:1
12
作者 王致程 严宇 +4 位作者 王可 范玮 杨宝娥 胡洪波 赵明皓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1306-1315,共10页
为研究凹腔燃烧室对旋转爆震波模态和燃烧室推进性能的影响,分别基于凹腔燃烧室、宽度19 mm和宽度15 mm的环形燃烧室,以乙烯和富氧空气为推进剂,氧化剂流量范围为50~200 g/s,当量比为0.8,在未安装和安装塞式喷管条件下开展了对比实验。... 为研究凹腔燃烧室对旋转爆震波模态和燃烧室推进性能的影响,分别基于凹腔燃烧室、宽度19 mm和宽度15 mm的环形燃烧室,以乙烯和富氧空气为推进剂,氧化剂流量范围为50~200 g/s,当量比为0.8,在未安装和安装塞式喷管条件下开展了对比实验。未安装塞式喷管条件下,凹腔燃烧室和环形燃烧室中均得到了双波对撞模态和单波模态,且分布规律基本相同,但凹腔燃烧室中旋转爆震波的传播速度明显高于环形燃烧室,推进剂供给流量越低趋势越明显,说明凹腔结构可以改善推进剂的混合效果,减小爆震波的速度亏损。安装塞式喷管后,爆震波的传播模态发生了变化,不同燃烧室构型中得到了缓燃模态、双波对撞模态、四波对撞模态、单波模态和双波模态。凹腔燃烧室中爆震波以单波或双波模态稳定传播的工况范围较宽,爆震波速度亏损更小,环形燃烧室中爆震波稳定传播的工况范围较窄,主要以双波对撞或者四波对撞模态传播。最后,对比不同燃烧室条件下的混合物比冲发现,凹腔燃烧室的混合物比冲低于环形燃烧室,与宽度为15 mm的环形燃烧室相比比冲下降了约10%,与宽度为19 mm的环形燃烧室相比比冲平均下降了约7%。上述研究表明凹腔燃烧室有利于旋转爆震波的稳定传播,减小爆震波的速度亏损,但凹腔结构会降低燃烧室的推进性能。 展开更多
关键词 旋转爆震波 凹腔燃烧室 环形燃烧室 传播模态 传播速度 比冲
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旋转爆震发动机爆震波建立过程实验研究 被引量:6
13
作者 彭磊 王栋 +3 位作者 裴晨曦 马虎 杨成龙 武晓松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1801-1809,共9页
为了深入研究旋转爆震发动机爆震波建立过程及形成机理,采用小能量火花单次点火的方式进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验。发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气,实验成功起爆旋转爆震波,并连续旋转稳定传播,爆... 为了深入研究旋转爆震发动机爆震波建立过程及形成机理,采用小能量火花单次点火的方式进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验。发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气,实验成功起爆旋转爆震波,并连续旋转稳定传播,爆震波传播频率为5.09~6.45k Hz,传播速度为1286~1644.8m/s。在发动机稳定工作过程中,集气腔与燃烧室相互影响,二者处于平稳的动态平衡。其次,通过对旋转爆震波起爆过程详细分析发现,点火形成的初始火焰在环形燃烧室经历一个类似DDT的火焰发展过程,成功转变为爆震波,且从点火到爆震波建立之间的火焰发展传播过程和时间间隔均表现出很强的随机性。此外,为验证小能量火花点火的可靠性,还进行了小能量点火重复性实验,发现在稳定工况条件下采用小能量点火成功率最高可达100%,各组旋转爆震波传播速度在1440m/s附近波动。 展开更多
关键词 旋转爆震波 氢-空气混合 DDT过程 小能量点火
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圆盘结构下旋转爆震波的不稳定传播特性 被引量:7
14
作者 夏镇娟 马虎 +1 位作者 卓长飞 周长省 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期39-50,共12页
为研究圆盘结构下旋转爆震波的不稳定传播特性,以2H2+O2+3.76N2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。详细分析了旋转爆震波不稳定传播模态的流场特征,以及爆震波参数、出口流场参数和增压比的变化。结果表明,不稳定传播模态下,旋... 为研究圆盘结构下旋转爆震波的不稳定传播特性,以2H2+O2+3.76N2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。详细分析了旋转爆震波不稳定传播模态的流场特征,以及爆震波参数、出口流场参数和增压比的变化。结果表明,不稳定传播模态下,旋转爆震波重复进行"解耦—再起爆"过程,内圆扩张曲面的发散作用,使出口附近的爆震波首先解耦,解耦区域逐渐往流场内部扩张;反射激波与前导激波的碰撞产生局部热点,促使爆震波重新起爆;爆震波的压力、温度以及传播速度皆随爆震波的解耦及再起爆过程发生变化;旋转爆震波的不稳定传播对出口速度分量及马赫数的影响很小;出口增压比受不稳定传播的影响较大,随时间呈周期性变化,变化幅值较高且不稳定。出口增压比的循环周期与爆震波"解耦—再起爆"的周期一致,稳定后两者的循环频率约为21.6kHz。 展开更多
关键词 旋转爆震波 数值模拟 圆盘结构 不稳定传播 震参数
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基于圆盘燃烧室的爆震波与来流相互作用研究
15
作者 蔡建华 王超 +1 位作者 郑榆山 刘彧 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期141-151,共11页
针对旋转爆震发动机传统环形隔离段不易进行光学观测的难题,设计了一套可实现隔离段流场观测的圆盘形旋转爆震燃烧室。通过数值计算和光学观测试验,对圆盘燃烧室中爆震波与来流相互作用的典型流场结构进行了研究,并分析了不同因素的影... 针对旋转爆震发动机传统环形隔离段不易进行光学观测的难题,设计了一套可实现隔离段流场观测的圆盘形旋转爆震燃烧室。通过数值计算和光学观测试验,对圆盘燃烧室中爆震波与来流相互作用的典型流场结构进行了研究,并分析了不同因素的影响规律。研究发现:爆震波诱导出的斜激波在向隔离段上游发展的过程中强度逐渐减弱,爆震反压的前传距离随周向角度增大出现先增加后降低的趋势;增大隔离段入口总压、减小隔离段出口马赫数、提高爆震波传播速度均有利于减缓爆震波与来流相互作用强度,提升隔离段的起动性能;试验中观测到与数值计算定性一致的隔离段流动现象,为开展爆震波与来流相互作用研究提供了有效试验观测手段。 展开更多
关键词 圆盘燃烧室 旋转爆震波 隔离段 数值计算 纹影
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当量比和质量通量对两相旋转爆震波影响数值研究 被引量:1
16
作者 马元 邹刚 于光辉 《工业技术创新》 2020年第6期112-116,共5页
采用离散相模型(DPM),对不同当量比和质量通量下的两相旋转爆震波进行二维数值模拟研究,分析当量比和质量通量对非预混、非均匀喷注条件下两相旋转爆震波参数的影响。研究发现:1)爆震波在当量比为1.0附近时,峰值温度取得最大值,高度取... 采用离散相模型(DPM),对不同当量比和质量通量下的两相旋转爆震波进行二维数值模拟研究,分析当量比和质量通量对非预混、非均匀喷注条件下两相旋转爆震波参数的影响。研究发现:1)爆震波在当量比为1.0附近时,峰值温度取得最大值,高度取得最小值,但当量比较低时,燃料利用率较高,综合确定当量比0.3为爆震波自持的当量比下限;2)爆震波峰值压力随质量通量的增加而增加,爆震波高度、峰值温度、传播速度随质量通量的增加而先增加后保持不变;当质量通量为50 kg/(m^2·s)时,燃烧室出口流动基本达到壅塞状态,当质量通量达到100 kg/(m^2·s)时,整个出口截面均为超声速流动。 展开更多
关键词 当量比 质量通量 两相旋转爆震波 离散相模型 自持 燃料利用率 非均匀喷注
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分开喷注方式下旋转爆震发动机三维数值模拟 被引量:13
17
作者 马虎 武晓松 +2 位作者 Jan Kindracki 杨成龙 邓利 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期9-14,共6页
对环缝-小孔喷注方式下旋转爆震发动机内流场进行三维数值模拟,氧化剂(空气)由环缝喷入环形燃烧室,燃料H2由周向均匀分布的90个小孔喷入环形燃烧室.分析了燃料与氧化剂的混合效果以及三维旋转爆震波的发展过程.研究结果表明:环缝的喷注... 对环缝-小孔喷注方式下旋转爆震发动机内流场进行三维数值模拟,氧化剂(空气)由环缝喷入环形燃烧室,燃料H2由周向均匀分布的90个小孔喷入环形燃烧室.分析了燃料与氧化剂的混合效果以及三维旋转爆震波的发展过程.研究结果表明:环缝的喷注压力对混合效果的影响较大,过大的环缝喷注压力不利于燃料与氧化剂的混合;对于环缝-小孔喷注方式存在最短混合距离,爆震波在该距离内传播极不稳定,通常会经历爆震波的形成-消失-再形成等过程.要获得稳定传播的旋转爆震波,爆震波高度需大于该最小混合距离. 展开更多
关键词 旋转爆震波 三维数值模拟 混合 震波高度
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点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响 被引量:8
18
作者 彭磊 王栋 +3 位作者 李飞 马虎 杨成龙 武晓松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2193-2200,共8页
为研究并改善旋转爆震发动机的点火-起爆性能,进一步深入了解点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响,采用小能量火花点火装置、高能量火花点火装置、爆震管三种点火方式,进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验,发动机采用环缝-喷孔对撞... 为研究并改善旋转爆震发动机的点火-起爆性能,进一步深入了解点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响,采用小能量火花点火装置、高能量火花点火装置、爆震管三种点火方式,进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验,发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气。实验对比研究了不同点火方式下旋转爆震发动机的点火起爆性能及点火方式对发动机工作特性影响。实验结果表明三种点火方式均成功起爆旋转爆震波,并周向稳定传播。通过对旋转爆震波起爆过程详细分析发现,不同点火方式引燃的不同初始状态的火焰均需在环形燃烧室经历一个类似DDT的火焰发展过程才能成功建立爆震波,且火焰发展过程的时间间隔表现出很强的随机性,但总体来看爆震管点火时爆震波建立时间较其他两种点火方式短。此外,该工况条件下三种点火方式起爆发动机时其工作状况可重复性均可达100%,稳定工作过程中的传播特性与点火方式无明显关系,爆震波传播频率较为稳定,在5437~6440Hz波动。 展开更多
关键词 旋转爆震波 氢-空气混合 点火方式 工作特性
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环缝宽度对旋转爆震发动机工作特性的影响 被引量:1
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作者 徐灿 邓利 +1 位作者 马虎 余陵 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期11-20,共10页
为研究环缝宽度对旋转爆震发动机(rotating detonation engine, RDE)工作特性的影响,在非预混RDE中进行实验,同时采用高频压力传感器、离子探针和高速摄影等测量设备,在同一入口质量流率的条件下,改变空气进气环缝宽度和燃烧室环缝宽度... 为研究环缝宽度对旋转爆震发动机(rotating detonation engine, RDE)工作特性的影响,在非预混RDE中进行实验,同时采用高频压力传感器、离子探针和高速摄影等测量设备,在同一入口质量流率的条件下,改变空气进气环缝宽度和燃烧室环缝宽度。获得了单波、双波、四波对撞及混合传播模态;当燃烧室环缝宽6 mm时,增加空气进气环缝宽度,爆震波由四波对撞转变为同向双波,最终以单波形式传播;而燃烧室环缝宽10或15 mm时,空气进气环缝宽度对爆震波传播模态的影响较小;此外,四波对撞模态下,爆震波压力峰值和离子信号峰值低于单波和双波模态时的值。 展开更多
关键词 旋转爆震波 空气进气环缝宽度 燃烧室环缝宽度 传播模态
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旋转爆震燃烧室与涡轮导向器组合实验研究 被引量:2
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作者 周胜兵 马虎 +1 位作者 李帅 周长省 《气体物理》 2018年第1期28-33,共6页
旋转爆震涡轮发动机正获得广泛的关注,但旋转爆震燃烧室出口存在着高频的压力波动,压力波动会降低涡轮的工作效率并减小涡轮的工作寿命.基于旋转爆震波的传播特点,开展了旋转爆震燃烧室与涡轮导向器组合结构的实验研究.燃料为H_2,由位... 旋转爆震涡轮发动机正获得广泛的关注,但旋转爆震燃烧室出口存在着高频的压力波动,压力波动会降低涡轮的工作效率并减小涡轮的工作寿命.基于旋转爆震波的传播特点,开展了旋转爆震燃烧室与涡轮导向器组合结构的实验研究.燃料为H_2,由位于燃烧室前端的120个小孔喷入燃烧室;氧化剂为空气,由径向环缝喷入燃烧室.在燃烧室内起爆旋转爆震波后,爆震产物直接流入导向器内.研究结果表明,随当量比的增加,燃烧室内爆震波的传播速度呈先增大后减小的趋势.在导向器出口仍存在与燃烧室内旋转爆震波同主频的振荡压力,但相对于导向器前的振荡压力,出口压力振幅减小了约64%.旋转爆震波传播速度的相对偏差先减小后增大,并且爆震波传播越稳定,其速度损失越小. 展开更多
关键词 旋转震燃烧室 涡轮导向器 旋转爆震波 振荡压力 稳定性
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