連續旋轉爆震波自持傳播機理研究

《連續旋轉爆震波自持傳播機理研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由劉世傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：連續旋轉爆震波自持傳播機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉世傑
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

連續旋轉爆震發動機（CRDE）只需一次點火即可連續爆震燃燒，能夠提供穩定的推力，具有廣闊的套用前景。但在CRDE中，只有在可燃氣體層能夠持續更新、側向膨脹等因素引起的爆震波傳播速度虧損沒有達到臨界值的情況下，才能夠實現連續旋轉爆震。本項目擬採用試驗觀測、理論分析、數值模擬等手段，研究連續爆震燃燒與推進劑噴注間的相互作用過程，揭示可燃氣體層的形成機制，並定量分析其形成過程；定量研究連續旋轉爆震波結構和瞬時傳播特性，理論分析側向膨脹所引起的傳播速度虧損，並與試驗統計結果進行對比。項目成果將有助於揭示連續旋轉爆震波的自持傳播機制，對實現連續旋轉爆震燃燒控制和促進CRDE的工程套用具有重要推動作用。

結題摘要

通過系統試驗獲得了旋轉爆震自持工況邊界，發現當爆震波傳播速度虧損大於臨界值時，混合氣經過上游激波不能完全燃燒，燃燒產物經過下游斜激波壓縮加熱後會進一步反應放熱。理論預測的工況邊界處側向膨脹引起的速度虧損與臨界值接近，認為側向膨脹是旋轉爆震速度虧損的主要誘因。開展了旋轉爆震與來流相互作用研究，根據隔離段入、出口流動狀態分成三類：超聲速入流、亞聲速入流、進氣道受影響，總結了來流壓力、溫度、隔離段面積擴張比等因素的影響規律，並建立了旋轉爆震對上游影響邊界的理論預測模型。基於“跑道型”燃燒室開展了乙烯旋轉爆震光學觀測，描述了單波、預著火、下游斜激波超前等現象，實際的流場結構與現有數值模擬相比更加複雜。