燃烧室长度对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能的影响

发布时间：2018-01-11 16:31

  本文关键词：燃烧室长度对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能的影响　出处：《航空动力学报》2016年03期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：基于国外研究者完成的固体燃料超燃冲压发动机的实验数据,通过分别改变燃烧室等直段长度和扩张段长度,对不同总长的燃烧室工作过程进行数值模拟.采用基于压力的2阶迎风差分数值方法,物理模型为轴对称结构,燃烧模型采用有限速率/涡耗散模型(finite-rate/eddy-dissipation),湍流模型采用SST(shear stress transport)k-ω模型.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)燃料进口边界由用户自定义函数的方式给定,分别分析了不同长度,即不同等直段长度或扩张段长度下超燃冲压发动机燃烧室内流场特性及其性能变化.结果表明:随着等直段长度的增大,燃烧室出口处燃烧效率逐渐减小,从72.74%降低至66.81%,而燃烧室内总压损失逐渐减小,燃烧室推力逐渐增大,可由85.83N增加至108.55N;改变扩张段长度,发现扩长段长度变化对燃烧室流场结构的影响较小,随着扩张段长度的增大,燃烧室出口燃烧效率和燃烧室推力都略微减小.在燃烧室长度的设计范围内,增大等直段的长度要比增大扩张段长度对提升燃烧室各项性能有帮助.
[Abstract]:The experimental data of solid fuel complete researchersabroad scramjet engine based on the combustion chamber by changing the length of straight and expansion length, numerical simulation of the combustion chamber. The working process of different length of 2 order upwind based on pressure difference method, the physical model of axisymmetric structure, combustion model finite rate / eddy dissipation model (finite-rate/eddy-dissipation), SST (shear stress turbulence model is used in k- transport) model. The PMMA (PMMA) fuel inlet boundary defined by the user function mode given, were analyzed with different length, different straight section length or expansion length under supersonic combustion flow characteristics and performance of indoor stamping the engine combustion. The results show that: with the increase of straight section length of the combustion chamber at the outlet of the combustion efficiency decreased gradually, decreased from 72.74% to 66.81%, The total pressure loss of indoor combustion decreases, combustion chamber thrust increases, can be increased from 85.83N to 108.55N; change the expansion length, found long length change of combustion expansion chamber flow structure has little effect, with the increase of the expansion length of the combustion chamber, combustion efficiency and combustion chamber design in the thrust decreases slightly. The range of combustion chamber length, increasing the length of the straight section than increasing the length to enhance the performance of the combustion chamber to help.

【作者单位】： 北京理工大学宇航学院;
【基金】：国家自然科学基金(51276020)
【分类号】：V235.21
【正文快照】： 近年来,临近空间的战略价值已逐渐引起各国的关注和重视,各种临近空间飞行器也因其潜在的军用价值和民用价值而成为研究发展热点.高超声速飞行器作为临近空间飞行器种类中一种,其研究进度快速发展,而决定高超声速飞行器性能与成败的核心是推进动力系统.高超声速飞行器迫切需要

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