脉冲燃烧风洞中空气节流对煤油燃料超燃冲压发动机火焰稳定影响研究

作     者：乐嘉陵 田野 杨顺华 岳茂雄 苏铁 钟富宇 田晓强 LE Jia-ling;TIAN Ye;YANG Shun-hua;YUE Mao-xiong;SU Tie;ZHONG Fu-yu;TIAN Xiao-qiang

作者机构：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所四川绵阳621000 

基　　金：国家自然科学基金(51706237) 中国空气动力研究与发展中心风雷青年创新基金(20160024) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2018年第39卷第10期

页      码：2161-2170页

摘      要：采用试验与数值模拟方法研究了空气节流对煤油燃料超燃冲压发动机火焰稳定的影响。发动机入口气流总温、总压和马赫数分别为1100K,1.0MPa和2.0。空气节流位置距离发动机入口625mm,空气节流流量为入口发动机空气流量的27.2%。多种非接触光学测量手段被应用于超燃冲压发动机燃烧流场结构和火焰传播规律的诊断,包括纹影、阴影、差分干涉、自发光照相和OH-PLIF。首先考察了有、无空气节流时超燃冲压发动机冷流流场的结构,结果显示:在实施空气节流后,流场内产生了激波串结构。激波串促使流场的静温和静压升高,马赫数降低。同时激波串与边界层相互作用,导致了边界层分离,促进了燃料与空气的高效混合,实现了煤油的可靠点火。其次考察了先锋氢气燃烧流场的火焰传播规律与稳定形态,结果表明:当先锋氢气当量比为0.3时,燃烧流场振荡;当先锋氢气当量比为0.1时,燃烧流场稳定。最后研究了空气节流对煤油燃料超燃冲压发动机火焰稳定的影响,结果表明:不实施空气节流时,液态室温煤油吹熄了先锋火焰,煤油点火失败;实施空气节流后,煤油成功点火,当先锋氢气和空气节流撤除后,煤油仍然保持稳定的燃烧。

主 题 词：超燃冲压发动机 空气节流 煤油 火焰稳定 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.2018.10.001

馆 藏 号：203384343...