科学技术与工程
科學技術與工程
과학기술여공정
SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING
2013年
23期
6781-6787
,共7页
王爱峰%滕宏辉%赵伟%姜宗林
王愛峰%滕宏輝%趙偉%薑宗林
왕애봉%등굉휘%조위%강종림
边界层%驻定斜爆轰%稳定性%流场结构%高超声速
邊界層%駐定斜爆轟%穩定性%流場結構%高超聲速
변계층%주정사폭굉%은정성%류장결구%고초성속
boundary layer%standing ODW%stability%flow field structure%hypersonic
针对边界层对斜爆轰结构和稳定性的影响可能会引起驻定斜爆轰发动机性能下降的问题,通过求解包含氢气/空气基元反应模型的二维NS (navier-stocks)方程研究了黏性条件下的驻定斜爆轰的流场结构和数值扰动状态下驻定斜爆轰波的稳定性.研究发现,可燃的高超声速气流通过楔面后,形成斜激波(oblique shock wave,OSW)和薄的边界层,在斜激波后,出现主要流体参数保持不变的诱导区;在边界层内,发生等压燃烧,气体温度和水的质量分数较高;诱导区后,由于能量释放产生的爆燃波向上游传播,并发生汇聚,最终与斜激波波阵面相互作用,逐渐形成驻定的斜爆轰(oblique detonation wave,ODW).边界层的存在缩短了诱导反应的时间,使得斜爆轰提前发生,斜爆轰角变小,三波点位置上移;但对驻定斜爆轰的主流区的影响有限.通过在斜爆轰波流场中添加数值扰动,证实了边界层存在条件下驻定斜爆轰结构是稳定的.
針對邊界層對斜爆轟結構和穩定性的影響可能會引起駐定斜爆轟髮動機性能下降的問題,通過求解包含氫氣/空氣基元反應模型的二維NS (navier-stocks)方程研究瞭黏性條件下的駐定斜爆轟的流場結構和數值擾動狀態下駐定斜爆轟波的穩定性.研究髮現,可燃的高超聲速氣流通過楔麵後,形成斜激波(oblique shock wave,OSW)和薄的邊界層,在斜激波後,齣現主要流體參數保持不變的誘導區;在邊界層內,髮生等壓燃燒,氣體溫度和水的質量分數較高;誘導區後,由于能量釋放產生的爆燃波嚮上遊傳播,併髮生彙聚,最終與斜激波波陣麵相互作用,逐漸形成駐定的斜爆轟(oblique detonation wave,ODW).邊界層的存在縮短瞭誘導反應的時間,使得斜爆轟提前髮生,斜爆轟角變小,三波點位置上移;但對駐定斜爆轟的主流區的影響有限.通過在斜爆轟波流場中添加數值擾動,證實瞭邊界層存在條件下駐定斜爆轟結構是穩定的.
침대변계층대사폭굉결구화은정성적영향가능회인기주정사폭굉발동궤성능하강적문제,통과구해포함경기/공기기원반응모형적이유NS (navier-stocks)방정연구료점성조건하적주정사폭굉적류장결구화수치우동상태하주정사폭굉파적은정성.연구발현,가연적고초성속기류통과설면후,형성사격파(oblique shock wave,OSW)화박적변계층,재사격파후,출현주요류체삼수보지불변적유도구;재변계층내,발생등압연소,기체온도화수적질량분수교고;유도구후,유우능량석방산생적폭연파향상유전파,병발생회취,최종여사격파파진면상호작용,축점형성주정적사폭굉(oblique detonation wave,ODW).변계층적존재축단료유도반응적시간,사득사폭굉제전발생,사폭굉각변소,삼파점위치상이;단대주정사폭굉적주류구적영향유한.통과재사폭굉파류장중첨가수치우동,증실료변계층존재조건하주정사폭굉결구시은정적.