暂冲式激波聚焦及起爆爆震的实验与数值模拟研究

发布时间：2017-08-25 13:21

  本文关键词：暂冲式激波聚焦及起爆爆震的实验与数值模拟研究

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【摘要】：开展了三维暂冲式激波聚焦及起爆爆震的冷态与热态实验,并采用WENO算法和块结构网格自适应加密算法进行了高精度数值模拟。在环形喷口宽度d=5.4mm,驱动压力pres=0.55MPa,初始压力pinit=0.091MPa的条件下,第1次激波聚焦所致的峰值压力达2.17MPa,是初始压力的23.8倍。以当量比1.0的C2H2/Air混合气为工质,在驱动压力为1.51MPa,环形喷口宽度d=11.4mm的工况下成功起爆了爆震波。测得火焰传播速度与激波传播速度之间的耦合偏差为2.7%,爆震波速为1587.3m/s。数值模拟清晰地捕捉到了激波聚焦及起爆爆震过程中的流场演化细节。发现环形激波沿三维凹面腔径向入射,首先在对称轴上聚心碰撞,形成沿对称轴对称分布的马赫干,并作为入射激波向凹面腔底部推进。同时,原入射激波也向凹面腔底部运动。因此,环形激波沿三维凹面腔径向入射聚焦的完成是以原入射激波和新形成的马赫干在凹面腔底部碰撞为标志的。
【作者单位】： 空军工程大学航空航天工程学院;中国人民解放军94710部队;中国人民解放军93256部队;空军航空大学;
【关键词】： 激波聚焦 爆震 WENO算法 块结构网格自适应加密算法
【基金】：国家自然科学基金重大研究计划培育项目(91541109)
【分类号】：TK401
【正文快照】： 0引言脉冲爆震发动机(PDE)具有很高的循环热效率、结构简单、推重比高[1-2],因此,在过去的几十年中得到了广泛而深入的研究[3-8]。即便如此,PDE的若干瓶颈问题至今仍未得到很好的解决。为解决高频起爆的问题,2001年,Levin[9]提出了一种新概念PDE,称之为2-Stage PDE。随后,美国

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本文编号：736982