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雷达卡
超声速气流中火焰传播过程的实验及数值模拟研究
本文以超燃烧冲压发动机内气体流动、混合与燃烧为研究背景,结合实验研究、数值仿真与理论分析对超燃压发动机内出现的逆流火焰加速现象进行了较为系统与深入的研究。首先,本文以理论建模、数值仿真为主要手段研究了带格栅管道中的火焰加速现象,与实验对比验证了理论模型的有效性。
文中采用详细化学反应机理研究了不同当量比条件下火焰加速过程,仿真结果表明在恰当当量比条件下,数值计算得到的火焰加速率与理论符合的最好,在当量比小于恰当当量比条件时,数值计算火焰加速率与理论值存在着较大的差异。本文进一步考虑了格栅构型对火焰加速的影响,当格栅厚度小于格栅间距时,格栅增强湍流作用比射流有效体积减小更占据主导,使得火焰加速率相比无限薄构型更大。
而随着格栅厚度继续增加,格栅体积之间减小的作用重新占据主导,火焰加速率迅速下降。其次,为了分析产生火焰过程之前燃料混合状态,本文通过数值仿真揭示了不同喷注位置与不同来流条件下凹腔上游横向喷注流动混合特性。
从结果可以看出,在相同湍流边界层的作用下,与近凹腔两路喷注、远近凹腔两路喷注对比,两路远凹腔喷注的混合效率最高。在凹腔前缘之前 ...
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