圆截面超声速燃烧室乙烯燃料喷注火焰结构和模式分析

作     者：汤涛 于江飞 黄玉辉 汪洪波 孙明波 赵国焱 熊大鹏 王振国 

作者机构：装备发展部项目管理中心 国防科技大学空天科学学院 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(No.11925207 No.12002381 No.92252206) 

主　　题：超燃冲压发动机 混合RANS/LES 火焰面模型 超声速 燃烧模式 

摘      要：采用耦合了火焰面/进度变量模型的混合RANS/LES方法对高马赫数下的乙烯燃料圆截面超燃冲压发动机燃烧流场开展了数值研究，计算结果显示出与试验高度一致的燃烧结构和释热特征。在此基础上，分析结果表明，流场的混合过程由大尺度流动结构主导，流道中心的激波系是促进涡量产生、燃料掺混以及下游反应区褶皱的直接原因。凹腔在此构型和工况中没有直接参与释热，而是起到了诱导激波产生从而促进混合和燃烧的作用。整体上，燃烧呈现时空多尺度特征，火焰在向下游传播的过程中逐渐向近平衡状态发展。超燃模态和扩散燃烧主导了整个反应区，并且大部分燃烧处于薄反应区模式和破碎火焰面模式。