环形燃烧室中凹腔对C_(2)H_(4)/Air旋转爆轰流场影响的数值模拟

作     者：孟豪龙 翁春生 武郁文 郑权 肖强 王放 白桥栋 MENG Haolong;WENG Chunsheng;WU Yuwen;ZHENG Quan;XIAO Qiang;WANG Fang;BAI Qiaodong

作者机构：南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 

基　　金：国家自然科学基金项目(11802137、11702143) 中央高校基本科研业务专项资金项目(30919011259、30918011343) 国家国防科技工业局预先研究基金项目(HTKJ2020KL011004-2) 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      码：1063-1074页

摘      要：为研究环形燃烧室中凹腔对旋转爆轰流场的影响,通过在开源计算流体动力学软件OpenFOAM框架内求解Navier-Stokes方程,对C_(2)H_(4)/Air旋转爆轰燃烧室(RDC)进行三维数值模拟研究。保持进气总压为0.6 MPa,分别在总温300 K、600 K和800 K条件下对比同轴圆环形和凹腔基环形两种构型RDC的主要流场特征,研究凹腔对旋转爆轰波传播特性的影响,定量分析不同热释放速率下消耗的燃料占比,对比了不同热释放速率下消耗的燃料比例。结果表明:对于凹腔基环形RDC,在凹腔内存在回流区,导致在凹腔上游流速缓慢,但在凹腔收缩段流动明显加速,RDC出口的面平均马赫数大于与之对应的同轴圆环形RDC;受燃料向RDC出口和凹腔内壁方向侧向膨胀的影响,相对于同轴圆环形RDC,爆轰波在凹腔基环形RDC中传播时具有更高的速度亏损;部分新鲜燃料与燃烧产物在凹腔内混合,提高了爆轰波波前反应物的温度;在相同进气条件下,同轴圆环形RDC以爆轰形式消耗的燃料占比更多。所得研究结果对RDC的结构设计和优化具有一定的指导意义。

主 题 词：旋转爆轰流场 环形燃烧室 凹腔 热释放速率 传播特性 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2021.0249

馆 藏 号：203112298...