【摘 要】
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RBCC引射模态中复杂流动及燃烧特性是急需深入研究的问题,本文综合运用实验及数值仿真的手段对RBCC发动机受限空间内引射及燃烧过程进行了深入分析,在研究基础之上提出收缩-扩张燃烧室构型并对其进行了优化。实验研究了一次流总压、总温及引射器基体构型对引射器性能的影响,发现随一次流总压的升高,引射比逐渐下降;一次流总流量不变的条件下,总温增大对引射系数的提高强于总压增大对引射系数的降低作用;将引射器基体
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RBCC引射模态中复杂流动及燃烧特性是急需深入研究的问题,本文综合运用实验及数值仿真的手段对RBCC发动机受限空间内引射及燃烧过程进行了深入分析,在研究基础之上提出收缩-扩张燃烧室构型并对其进行了优化。实验研究了一次流总压、总温及引射器基体构型对引射器性能的影响,发现随一次流总压的升高,引射比逐渐下降;一次流总流量不变的条件下,总温增大对引射系数的提高强于总压增大对引射系数的降低作用;将引射器基体喉部段最小截面不断缩小过程中,引射比先增后减。提炼RBCC引射模态中关键机理性问题,对受限空间内引射-燃烧问题进行实验及数值仿真研究。实验结果表明,受限空间与火焰炉盘距离H对火焰形态有显著影响,发现在一定H条件下明显的燃烧增强效应。数值研究发现在高马赫数条件下中心射流在受限空间内的二次燃烧现象。对不同构型燃烧室进行变参数仿真研究,发现在低速引射模态下,收缩-扩张构型更易产生二次流流动阻滞效应,在高速引射模态SMC燃烧模式下,收缩-扩张构型相比其他构型可显著提高总释热量及燃烧室推力,对该构型进一步优化设计,发现改变收缩折角角度对总释热量和推力性能无明显影响,增大收缩比可使总释热量不断增加,当收缩比为6.5%时推力最大。
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