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推进技术2024年第07期:燃料预喷注与释热对高马赫数进气道性能影响的数值研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:渠镇铭;李海涛;罗飞腾;陈文娟;

单位:华中科技大学航空航天学院;

摘要:为掌握高马赫数条件下燃料预喷注与释热对进气道性能的影响,以来流马赫数Ma_∞=10为设计点进行了典型二元构型进气道设计与基准流场仿真,开展了Ma_∞=7~10进气道氢燃料预喷注、反应流场仿真研究。结果表明:预喷注引起局部压缩激波系变化、改变下游流动特性、从而影响进气道性能,主要会导致总压恢复系数、喉部马赫数减小;同时预喷注动作具有一定的激波系调节、压缩循环调控的作用,且与预喷注位置密切相关,外压缩喷注会诱导外部斜激波向亚额定偏移,导致流量溢流增加、流量系数减小;内压缩喷注可以避免流量溢流,对进气道性能影响相对较小,且双侧组合喷注的预混效率可达0.60以上。反应流场仿真显示,燃烧反应主要发生在近壁面区域,流向上主要释热区在内压缩段,反应释热进一步降低总压恢复系数、减小喉部马赫数,外压缩喷注时会增加流量溢流,而循环静压比、静温比均相对增大,阻力系数基本保持不变,整体上预喷注及释热影响效应具有可控性。

关键词:高马赫数超燃发动机;;高超声速进气道;;进气道预喷注;;释热效应;;激波调整;;数值模拟