脉冲爆轰发动机水下试验与理论计算

发布时间：2017-11-27 16:05

本文关键词：脉冲爆轰发动机水下试验与理论计算

【摘要】：脉冲爆轰发动机(Pulse Detonation Engine,简称PDE)由于拥有热循环效率高、结构简单、工作可靠、适用范围广等优点,使得它在飞行器推进系统方面具有广泛的应用前景。目前人们主要对用于高性能空中推进装置的脉冲爆轰发动机进行了广泛的研究。考虑到人类的海洋活动与空中活动有很多相似之处,并且我国的海洋辽阔、资源丰富、战略价值高,研究基于海洋战略探索的高性能脉冲爆轰发动机水下推进装置同样具有深远的意义。本文从试验研究与数值计算两方面对水下脉冲爆轰发动机进行初步研究和探索,主要内容如下： (1)在试验研究方面,通过搭建水下环境条件下脉冲爆轰发动机试验平台,采用汽油-空气混合物作为推进剂进行水下环境脉冲爆轰发动机试验研究。试验结果表明：水下环境脉冲爆轰发动机可以正常起爆,并且可以直观地看到由爆轰产生气泡与水花的过程；水下脉冲爆轰发动机点火频率在12Hz以内时,点火频率对爆轰过程中的压力峰值影响很小。 (2)在数值计算方面,通过推导一维、二维CE/SE方法计算格式,编写对应水下环境条件下的数值模拟程序并对其计算与结果处理,实现了对水下环境条件气液两相脉冲爆轰发动机的流场规律分析。数值计算结果表明：一维、二维的数值计算可以很好地描述爆轰波在管内产生及传播的规律；相同填充压力下,不同背压会对脉冲爆轰发动机排气时间产生影响,且当背压大于一定值时,排气时间会明显地随着背压的增大而缩短；不同填充压力下,爆轰波压力峰值及平台压力值会随填充压力的增加而增大。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.1;TK401

【参考文献】

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