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Initiation characteristics of oblique detonation waves from a finite wedge under argon dilution

Chinese Journal of Aeronautics 2021年第10期34卷 81-90页

作者： Ying GAO Haoyang LI Gaoxiang XIANG Shunhao PENG Department of Teaching Quality Evaluation Yan'an UniversityYan'an 716000China School of Mechanics Civil Engineering&ArchitectureNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 710129China

In this paper,the flow field characteristics of Oblique Detonation Waves(ODWs)induced by a finite wedge under argon dilution are studied by solving the Euler equations with a detailed chemical model of hydrogen and air.First,the effects of the expansion waves,argon concentration,geometric parameters,and Mach number on the ODW are discussed.The results show that the changes of these parameters may make the oblique detonation not be initiated.Then,the ODW initiation criterion of the finite wedge is summarized,as the characteristic length of the induction zone LCand the characteristic length of the oblique wedge LWmeet the condition LC/LW<1,the initiation of the ODW occurs;otherwise,it does not occur.What’s more,the Constant Volume Combustion(CVC)theory is applied to study the characteristic length of induction zone.It is found that CVC theory is more suitable for the“smooth transition”type of ODW flow field,the theoretical and numerical characteristic length in induction regions are in good agreement.This work is of great significance for the design of oblique detonation engines for hypersonic vehicles.

关键词： Oblique detonation Finite wedge argon dilution Initiation characteristics Numerical simulation

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