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题名高马赫气流中双排横向喷注燃料增混方法数值研究
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作者
周越寰
张旭
黄庭隆
于德海
岳连捷
孙波
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机构
南京理工大学机械工程学院
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
北京机电工程总体设计部
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第3期173-182,共10页
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基金
国家自然科学基金(U2141220,12302392,52006001)。
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文摘
针对高马赫数燃烧室的掺混难题,本文数值研究了入口马赫数4.08条件下流向孔间距、当量比和喷注总压对双排氢燃料喷注掺混规律的影响。相比以往研究仅发现极近流向孔间距有利于近场掺混,本文进一步发现25~70倍孔径的较远流向孔间距能够改善远场掺混,且最佳间距与当量比和喷注总压有关,其对应掺混增益范围为1.16~1.25。给定当量比和孔间距条件下,合理设置喷注总压能进一步改善远场掺混,使掺混增益达1.29。通过剖析流场结构,揭示了双排喷注增强掺混的两种机制,分别与弓形激波等因素降低上游喷注尾迹区的静压和动压相关。其一,较近流向孔间距时,上游喷注尾迹区低静压意味着下游喷注反压比提高,促进下游喷注诱导流动分离,有利于喷孔近场掺混。其二,较远流向孔间距时,上游喷注尾迹区低动压意味着下游喷注动量比提高,能改善下游喷注射流穿透深度,有利于下游远场掺混。实际掺混过程中,总掺混增益是两种机制耦合作用的结果,最佳间距取决于当量比和喷注压力。
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关键词
超燃冲压发动机
横向射流
双排喷注
增混方法
远场掺混
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Keywords
Scramjet
Transverse jet
Dual-row injection
Mixing enhancement method
Far-field mixing
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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