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推进技术2024年第07期:气氧/甲烷液体火箭发动机纵向不稳定燃烧机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:聂万胜;郭康康;陈朋;钟战;刘瑜;苏凌宇;

单位:航天工程大学宇航科学与技术系;宁波大学机械与力学学院;

摘要:为研究同轴剪切喷嘴液体火箭发动机的高频不稳定燃烧诱发机理,针对单喷嘴气氧/甲烷缩尺火箭发动机开展了热试车试验和基于URANS/LES的高保真数值模拟。热试车试验得到了可重复的一阶纵向高频不稳定燃烧,数值模拟再现了试验中的不稳定燃烧,数值结果与试验结果符合良好。数值结果表明:燃烧室突扩面处的周期性涡脱落是引发、维持不稳定燃烧的激励源。整个热声振荡过程中,压力与释热率保持同步振荡,不断有能量从燃烧过程进入声场以维持纵向热声振荡,形成“燃烧-声学-流动”的能量反馈回路。周期性涡脱落本质上起到了释热相位延迟的作用,成为“燃烧-声学-流动”能量反馈回路的驱动源。

关键词:缩尺液体火箭发动机;;纵向不稳定燃烧;;热试车试验;;数值模拟;;涡脱落

基金资助:国家“973”计划(613193)~~