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作者:刘翔宇;关亮;朱龙;王园丁;黄亚坤;郑权;翁春生;
单位:南京理工大学瞬态重点实验室;上海空间推进研究所;空间高效能推进技术及应用全国重点实验室;上海空间发动机工程技术研究中心;
摘要:本文以火箭基旋转爆轰发动机为对象,实验研究了基于甲烷-氧气的旋转爆轰波传播特性。针对不同的燃料喷注角度,探究了旋转爆轰波的传播特性,并结合时频特性和压力特性分析了爆轰波的传播模态特征。研究表明:喷注角度显著影响着爆轰波传播模态,60°喷注构型下在0.5以上的当量比实现了不稳定的单波或同向双波模态自持,波速为1 522.16~2 117.57 m/s,并表现为低频不稳定、模态转换、方向转换等形式;120°喷注构型则在当量比为0.5以上时存在大范围的稳定单波分布,波速分布在1 840.37~2 265.75 m/s的区间,并在当量比0.8~0.9附近到达最大速度。同时发现,60°构型下的不稳定爆轰波将导致高达0.11~0.29的C-J速度损失,以及大幅的传播频率与压力幅值振荡。
关键词:旋转爆轰发动机;;喷注角度;;传播稳定性;;低频不稳定性;;甲烷-氧气
基金资助:国家自然科学基金(12272185)~~