沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)燃室旋轉(zhuǎn)條件下的燃燒特性研究.pdf

1、本文利用CFD軟件Fluent、采用RNGκ-ε數(shù)學(xué)模型對(duì)旋轉(zhuǎn)條件下的固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)燃室中流場(chǎng)的燃燒特性進(jìn)行研究。由于旋轉(zhuǎn)模型對(duì)補(bǔ)燃室真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況的模擬應(yīng)用還處于探索階段，另外旋轉(zhuǎn)下的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)也處于探索階段，所以本文首先對(duì)三種不同的旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行了驗(yàn)證和選擇，最終選擇模型3作為本文計(jì)算旋轉(zhuǎn)條件下沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)燃室二次燃燒效應(yīng)的理論分析模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，得到如下研究結(jié)論：
　　 (1)模擬補(bǔ)燃室旋轉(zhuǎn)條件下的流場(chǎng)

2、特性，與非旋轉(zhuǎn)條件下的補(bǔ)燃室流場(chǎng)特性相比：流場(chǎng)整體運(yùn)動(dòng)變化趨勢(shì)與非旋轉(zhuǎn)時(shí)的基本一致，局部存在差異；補(bǔ)燃室中存在三個(gè)明顯的旋渦使得補(bǔ)燃室中的流動(dòng)非常的復(fù)雜，并且在旋轉(zhuǎn)條件下這三個(gè)旋渦的強(qiáng)度明顯加強(qiáng)；補(bǔ)燃室中旋轉(zhuǎn)條件下與非旋轉(zhuǎn)條件下的壓強(qiáng)分布均勻，速度變化平緩，說明旋轉(zhuǎn)未對(duì)補(bǔ)燃室流場(chǎng)的宏觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的影響。同時(shí)對(duì)比研究還可以發(fā)現(xiàn)補(bǔ)燃室旋轉(zhuǎn)條件下的化學(xué)燃燒反應(yīng)比非旋轉(zhuǎn)條件下的化學(xué)燃燒反應(yīng)滯后，但反應(yīng)過程中所需時(shí)間減少。
　　 (2)計(jì)

3、算了600rpm、2400rpm、4200rpm三種轉(zhuǎn)速情況下補(bǔ)燃室中的流場(chǎng)，分析了不同轉(zhuǎn)速下各流場(chǎng)的參數(shù)變化規(guī)律，研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)速越大，化學(xué)燃燒反應(yīng)越滯后，但燃料完全燃盡位置基本一致，燃燒過程中所需補(bǔ)燃室長(zhǎng)度減短；轉(zhuǎn)速增加，壁面溫度變化減緩；轉(zhuǎn)速增加對(duì)燃燒效率的影響微小，可忽略不計(jì)。
　　 (3)模擬了旋轉(zhuǎn)條件下補(bǔ)燃室中氣固兩相流場(chǎng)，研究了600rpm和4200rpm兩種轉(zhuǎn)速下補(bǔ)燃室中流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)變化情況。研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)速增