連續旋轉爆轟發動機氣液兩相爆轟波傳播特性二維數值研究

李寶星，翁春生

(南京理工大學 瞬態物理國家重點實驗室，南京 210094)

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連續旋轉爆轟發動機氣液兩相爆轟波傳播特性二維數值研究

李寶星，翁春生

(南京理工大學 瞬態物理國家重點實驗室，南京 210094)

為了研究液體燃料連續旋轉爆轟發動機(Continuous Rotating Detonation Engine，CRDE)中爆轟波形成與傳播過程，采用二維CE/SE方法，對汽油、富氧空氣兩相連續旋轉爆轟發動機爆轟過程進行數值模擬，分析了連續旋轉爆轟發動機氣液兩相爆轟流場和爆轟波結構及入口和出口處的流場變化規律，揭示了CRDE自持傳播機理。計算結果表明，燃料以時段階梯填充方式來起爆旋轉爆轟，可快速有效地形成單方向穩定傳播的爆轟波；在周向方向上出口處的流場間斷面要延后于入口處的間斷面，出口流場間斷面主要是由斜激波和接觸間斷面造成的，而入口流場間斷面是由爆轟波引起的。通過對氣液兩相CRDE的二維數值模擬，可更好地了解液體燃料CRDE的工作過程，為液體燃料CRDE研究提供指導。

CE/SE方法；連續旋轉爆轟發動機；氣液兩相；流場；自持機理

0 引言

連續旋轉爆轟發動機是利用爆轟波在環形燃燒室內的一端連續旋轉傳播，爆轟產物從另一端開口處排出，爆轟產物在出口處高速排出時產生推力新概念發動機。與脈沖爆轟發動機相比，連續旋轉爆轟發動機具有以下優點：可連續性的填充高速燃料，相對脈沖間歇式，可填充更高的燃料流量，獲得穩定較大的推力；只需要一次點火起爆，爆轟頻率可高達幾千Hz，而PDE每次都需要點火起爆，頻率會受到限制?！?br>