沖壓發(fā)動機補燃室旋轉(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)模型對旋轉(zhuǎn)條件下的固體火箭沖壓發(fā)動機補燃室中流場的燃燒特性進行研究。由于旋轉(zhuǎn)模型對補燃室真實運動情況的模擬應(yīng)用還處于探索階段，另外旋轉(zhuǎn)下的沖壓發(fā)動機實驗技術(shù)也處于探索階段，所以本文首先對三種不同的旋轉(zhuǎn)模型進行了驗證和選擇，最終選擇模型3作為本文計算旋轉(zhuǎn)條件下沖壓發(fā)動機補燃室二次燃燒效應(yīng)的理論分析模型，在此基礎(chǔ)上進行研究，得到如下研究結(jié)論：
　　 (1)模擬補燃室旋轉(zhuǎn)條件下的流場

2、特性，與非旋轉(zhuǎn)條件下的補燃室流場特性相比：流場整體運動變化趨勢與非旋轉(zhuǎn)時的基本一致，局部存在差異；補燃室中存在三個明顯的旋渦使得補燃室中的流動非常的復(fù)雜，并且在旋轉(zhuǎn)條件下這三個旋渦的強度明顯加強；補燃室中旋轉(zhuǎn)條件下與非旋轉(zhuǎn)條件下的壓強分布均勻，速度變化平緩，說明旋轉(zhuǎn)未對補燃室流場的宏觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的影響。同時對比研究還可以發(fā)現(xiàn)補燃室旋轉(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)過程中所需時間減少。
　　 (2)計

3、算了600rpm、2400rpm、4200rpm三種轉(zhuǎn)速情況下補燃室中的流場，分析了不同轉(zhuǎn)速下各流場的參數(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，燃燒過程中所需補燃室長度減短；轉(zhuǎn)速增加，壁面溫度變化減緩；轉(zhuǎn)速增加對燃燒效率的影響微小，可忽略不計。
　　 (3)模擬了旋轉(zhuǎn)條件下補燃室中氣固兩相流場，研究了600rpm和4200rpm兩種轉(zhuǎn)速下補燃室中流場的結(jié)構(gòu)變化情況。研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)速增