《旋轉爆轟推進系統中爆轟波的傳播機制研究》是依託南京理工大學，由張旭東擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：旋轉爆轟推進系統中爆轟波的傳播機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張旭東
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
旋轉爆轟推進系統（Rotating Detonation Propulsion System，簡稱RDPS）同時具備了脈衝爆轟和駐定爆轟動力系統的一些優點，具有廣闊的套用前景。考慮到旋轉爆轟的巨大套用價值和對爆轟學發展的重大意義，必需了解其傳播機理。項目將類圓環燃燒室內爆轟波的傳播機制和流體界面不穩定性對旋轉爆轟傳播的影響機製作為兩個基本科學問題，結合數值模擬、實驗研究和理論分析手段，開展旋轉爆轟傳播機制的研究工作。研究內容分三部分：(1)旋轉爆轟的多維胞格結構和準穩態流場特徵；(2)燃燒室曲率變化對爆轟波傳播的作用機制；(3)界面不穩定對旋轉爆轟傳播的影響機理。研究結果可為旋轉爆轟的穩定控制和RDPS的最佳化設計提供重要的參考依據。
結題摘要
旋轉爆轟推進系統具有熱效率高，結構簡單，推重比大，工作範圍寬等優點，在航空航天推進系統方面具有廣闊的套用前景。項目圍繞旋轉爆轟燃燒室曲率變化對旋轉爆轟傳播的影響機制開展研究工作。主要研究內容有：（1）旋轉爆轟的準穩態流場特徵；（2）旋轉爆轟的多維胞格結構；（3）燃燒室曲率變化對爆轟波傳播的作用機制。項目研究結果表明：（1）典型的旋轉爆轟流場可分成新鮮氣體區、爆轟-激波複合波前的已燃燒氣體區、激波後被壓縮的已燃氣體區、爆轟波後的高溫高壓的爆轟產物區四個區域；（2）爆轟燃燒室的曲率變化對旋轉爆轟的穩定傳播起關鍵作用，沿徑向，隨曲率的減小，爆轟強度逐漸增強；（3）旋轉爆轟在傳播過程中，內外壁面附近爆轟陣面交替領先，爆轟波傳播速度呈現出周期性振盪的特點，使得旋轉爆轟具有動態穩定的特性；（4）旋轉爆轟具有非受限爆轟的特徵，引起了旋轉爆轟參數的虧損。通過對旋轉爆轟傳播機制的深入研究，不僅豐富了爆轟學的內涵，還有利於實現對旋轉爆轟傳播的精確控制，並為旋轉爆轟推進裝置的實用化設計提供了理論依據，具有重大的科學意義和套用價值。
