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旋转进气固冲发动机燃烧室湍流三维流场数值模拟

董韬  
【摘要】:针对固体火箭冲压发动机,本文开展了旋转射流进气对固体火箭冲压发动机内流场影响的研究,探索了旋转射流进气在固体火箭冲压发动机中的应用。 对侧向进气冲压发动机补燃室,给定相同的边界条件,进行了反应流场的三维数值模拟。结果表明:旋转进气的采用可明显改善补燃室燃烧和提高发动机推力;燃烧效率和推力随着旋流数的增加呈现先增大后减小的规律;燃室头部回流区强度呈现增大规律。 对中心进气冲压发动机补燃室流场进行二维数值模拟。在无旋、同向旋转、反向旋转三种工况下,给定相同的边界条件,对补燃室内流场进行数值计算。结果表明:同向旋转和反向旋转工况下的燃烧效率明显优于无旋工况,燃烧温度更高,燃烧程度更为完善;同向旋转和反向旋转的工况相比较,前者的燃烧温度和燃烧完善程度都要略优于后者。 对于中心进气固体火箭冲压发动机,给定相同的边界条件,进行了反应流场的三维数值模拟。模拟结果表明,当进气靠近壁面时,旋流的引入对提高二次燃烧意义不大。


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