杨帆
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张会强
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陈正
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王希麟
工程热物理学报
为了发展高效、清洁的汽车发动机，需要进一步增大缸内压缩比。而压缩比的提高，使得敲缸现象无法规避。对于火花点火发动机，敲缸机理解释普遍接受的观点是末端混气自燃，但这种自燃如何能产生敲缸的机理尚不十分明确。为此，本研究以形成敲缸现象的最基本要素，即中心火花引燃的火焰面、末端壁面高压高温自燃区、两侧可反射压力波的壁面为物理模型，并基于详细化学反应机理和一维可压缩反应流模型，分别在热壁提前点火和末端混合气自燃模式下模拟得到氢燃料火花点燃式发动机的敲缸现象。本文分析了两种不同模式产生初始压力波的不同物理机制，并发现导致初始压力波被放大继而产生强敲缸现象的压力波和火焰的耦合作用机理。这样的耦合作用，使得火焰传播由扩散控制，转变为在敲缸发生时由扩散和压力波共同控制。
关键词:
敲缸
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火花点燃式发动机
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压力波
,
燃烧不稳定性
尕永婧
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张会强
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王希麟
工程热物理学报
针对液氧/煤油火箭发动机模型燃烧室实现了三维非稳态两相燃烧过程的数值模拟,得到的燃烧室截面平均压力和平均速度与实验吻合。在初边值条件不施加任何扰动的情况下,得到了燃烧室压力自激振荡过程,并研究了液氧和煤油喷嘴雾化角对燃烧室压力振荡的影响。计算结果表明：当雾化角为40°或120°时,由于燃料与氧化剂喷雾锥重叠区域较小或较大,导致了推进剂混合很差或很好,不易在燃烧室头部出现局部爆炸性的可燃混气团,致使燃烧室压力振荡强度较弱;而当雾化角为中间值65°时,易于出现爆炸性的可燃气团并导致剧烈的压力振荡,使燃烧室中出现燃烧不稳定性。因此,雾化角的合理设计是抑制燃烧不稳定性的一种途径。
关键词:
燃烧不稳定性
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液氧/煤油液体火箭发动机
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喷雾燃烧
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雾化
丰松江
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聂万胜
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郑永斌
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何浩波
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侯志勇
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庄逢辰
工程热物理学报
应用CFD方法对新型液体火箭发动机燃烧过程进行全尺寸数值模拟.首次有针对性地系统得出了混合比、液氧喷雾初始尺寸分布、缩进区液氧蒸发质量对氢氧火箭发动机燃烧振荡的影响规律,评估了1轮毂3径向喷嘴隔板抑制燃烧振荡的效果,并对氢氧、液氧/甲烷两种火箭发动机的燃烧不稳定性特征进行了对比分析.结果表明:存在某一特定的混合比、喷雾液滴直径、缩进区液氧蒸发质量敏感区间,易导致不稳定燃烧;喷嘴轮毂隔板可很好地抑制燃烧振荡;氢氧、液氧/甲烷燃烧分别以高频和低频压力振荡为主.
关键词:
氢氧火箭发动机
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液氧/甲烷火箭发动机
,
燃烧不稳定性
,
数值仿真
