两种优化组合式燃料喷注方案的凹腔稳焰特性实验研究

作     者：李凡 汪洪波 孙明波 蔡尊 孙永超 黄玉辉 朱家健 LI Fan;WANG Hongbo;SUN Mingbo;CAI Zun;SUN Yongchao;HUANG Yuhui;ZHU Jiajian

作者机构：国防科技大学空天科学学院高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073 装备发展部装备项目管理中心北京110000 

基　　金：国家自然科学基金(11925207 11902353 91741205) 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2021年第44卷第2期

页      码：152-159页

摘      要：在马赫数2.0,总压0.98 MPa和总温920 K的超声速来流条件下,针对现有常见的凹腔组合式燃料喷注方案出现的燃烧不稳定和火焰吹熄现象,通过改变凹腔上游壁面双路燃料喷注的位置,设计了两种优化的凹腔组合式喷注方案,并对不同燃料喷注方案下的火焰稳定过程进行研究。通过高速摄影和CH*基自发辐射成像技术,详细观测了后缘突扩凹腔燃烧室中乙烯火焰传播过程。研究表明,原始的喷注方案容易发生火焰振荡,并伴随着火焰回传现象以燃烧模式的转换;当量比超过0.3时,就难以实现稳定燃烧,并出现火焰吹熄现象。两种改进的喷注方案均能增强燃料射流与凹腔的相互作用,可在更宽燃料喷注当量比范围内维持火焰不被吹熄。相比于增加上游喷注与凹腔前缘距离的喷注方案而言,增加双路燃料喷注之间距离的喷注方案的稳焰效果更好,燃烧反应区也更加靠近凹腔前缘,燃烧释热也更强。这种喷注方案可为超燃冲压发动机燃烧室中凹腔燃料喷注方案的优化设计提供参考。

主 题 词：超声速燃烧 燃料喷注 凹腔火焰稳定器 燃烧不稳定 燃烧释热 火焰振荡 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 082502[082502] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7673/j.issn.1006-2793.2021.02.005

馆 藏 号：203103168...