高马赫数来流超燃冲压发动机燃烧流场分析

作     者：张时空 李江 黄志伟 秦飞 薛瑞 ZHANG Shi-kong;LI Jiang;HUANG Zhi-wei;QIN Fei;XUE Rui

作者机构：西北工业大学燃烧热结构和内流场重点试验室西安710072 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2017年第38卷第1期

页      面：80-88页

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] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(91541110) 

主　　题：超燃冲压发动机 高马赫数 燃烧模式 数值模拟 

摘      要：以模拟自由来流马赫数12的地面试验氢燃料超燃冲压发动机为研究对象,应用商用计算流体力学软件CFD++;针对高马赫数来流下的超燃冲压发动机的典型流场结构、空间释热分布、预混/非预混燃烧模式和火焰稳定机理开展了分析研究。计算中采用7组分、9反应步的氢气/氧气动力学模型,使用壁面函数结合两方程剪应力输运模型,基于雷诺时均化方法开展计算,数值结果与试验数据相符较好。1)验证了CFD++软件在高马赫数来流下的适用性和计算精度;2)分析了高超声速来流下的燃烧室流场特征;3)获得了高马赫来流条件下的发动机燃烧效率、释热区间、预混/非预混燃烧模式的空间分布规律;4)为进一步开展高马赫数下的发动机精细化流场计算和多尺度燃烧过程研究提供了重要依据。