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题名旋转爆轰发动机内煤粉-氢气两相爆轰流场数值研究
被引量：1
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作者
翁春生
倪晓冬
续晗
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机构
南京理工大学瞬态物理全国重点实验室
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出处
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2024年第2期60-70,共11页
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基金
瞬态物理全国重点实验室基金项目(6142604200203)。
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文摘
旋转爆轰发动机因其较高的热循环效率在航空航天领域备受关注。为了研究气固混合燃料在空气氛围中的旋转爆轰特性,在圆柱坐标系中建立了气固混合相燃料爆轰理论模型,并基于三维守恒元与求解元方法,对圆盘形燃烧室内的爆轰过程进行三维数值模拟。计算获得了气固混合相旋转爆轰波稳定传播时的流场结构,分析了爆轰流场的热力学参数分布特征、化学反应区分布以及旋转爆轰波后的波系分布特点。研究结果表明,微米级煤粉在氢气辅助作用下可快速反应并支持旋转爆轰波的稳定传播,但因盘形燃烧室的扁平结构特征和非预混喷注方式,导致爆轰波波阵面呈现为不规则的曲面。煤粉和氢气射流穿透空气层的能力差异导致气固混合燃料的化学反应区发生分离,最终以双反应区的爆轰组织形式支持旋转爆轰波稳定传播。旋转爆轰波不规则的曲面结构使其在扁平的燃烧室中发生多次反射,进而在爆轰波后有规律地出现多道反射激波。
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关键词
气固混合相爆轰
爆轰波
粉末燃料
煤粉
非预混
数值模拟
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Keywords
gas-solid mixed-phase detonation
detonation wave
powder fuel
coal powder
non-premixed
numerical simulation
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分类号
TJ760
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
V231
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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