×

旋转爆震燃烧室快速评估工具的开发。 (英语) Zbl 1480.74257号

小结:尽管旋转爆震发动机可能会提高循环热效率,但其整体优化目前受到需要对燃烧室进行耗时的三维Navier-Stokes模拟的限制。因此,迫切需要建立快速模型来计算燃烧室出口处随时间变化的温度和压力,以便进一步进行发动机分析和涡轮集成。本文描述了旋转爆震燃烧室的快速二维模拟程序。该数值方法使用一个一维化学动力学求解器来再现爆轰波前的特性变化。然后使用特征线方法求解爆轰后流动,从而可以预测燃烧室的压力和温度增益。主要流型,包括爆轰波阵面特征、激波角和出口特性,与二维非定常雷诺平均Navier-Stokes解算器的解进行了比较。该方法随后用于基于整个燃烧器的熵生成来预测爆震高度。

MSC公司:

第74页第10页 固体力学中其他性质的优化
74F05型 固体力学中的热效应
80A25型 燃烧
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Durmusoglu,Y。;Ust,Y.,基于热经济性能准则的不可逆回热闭式布雷顿循环的热力学优化,应用。数学。型号1。,38, 21, 5174-5186 (2014)
[2] Paxson,D.E.,基于爆轰的压力主燃烧室简化模型,美国国家航空航天局(2010),格伦研究中心
[3] Ibragimov,R.N.,《旋转爆震发动机热力学模型相关光束的多维波前传播》,应用。数学。型号1。,402661-2673(2016)·Zbl 1452.80018号
[4] Kailasanath,K.,《爆震波推进应用综述》,AIAA J.,38,9,1698-1708(2000)
[5] M.L.Coleman,脉冲爆震推进技术概述,DTIC文件,(2001)。;M.L.Coleman,脉冲爆震推进技术概述,DTIC文件,(2001年)。
[6] 卢福凯(Lu,F.K.)。;Braun,E.M.,《旋转爆轰波推进:实验挑战、建模和发动机概念》,J.Propul。《权力》,30,5,1125-1142(2014)
[7] 弗罗洛夫,S。;杜布罗夫斯基,A。;伊万诺夫,V.,旋转爆震发动机工作过程的三维数值模拟,Prog。先知。物理。,4,467-488(2013),EDP科学
[8] 津滨,N。;渡边,Y。;小岛,T。;Hayashi,A.K.,旋转爆震发动机氢氧混合物推力性能的数值估算,Proc。库布斯特。研究所,2005年2月35日至2013年(2015年)
[9] C.A.Nordeen,D.Schwer,A.Corrigan,B.Cetegen,“旋转爆震发动机涡流的径向效应”,Proc。第51届AIAA/SAE/ASEE联合推进会议(2015),第3781页。;C.A.Nordeen,D.Schwer,A.Corrigan,B.Cetegen,“旋转爆震发动机涡流的径向效应”,Proc。第51届AIAA/SAE/ASEE联合推进会议(2015),第3781页。
[10] Braun,J。;萨拉科格鲁,B.H。;Paniagua,G.,具有不同排气喷嘴的旋转爆震发动机的非稳态性能,J.Propul。电力,33,121-130(2017)
[11] P.A.Cocks,A.T.Holley,B.A.Rankin,“非混合旋转爆震发动机的高保真模拟”,Proc。第54届AIAA航空航天科学会议(2016)第0125页。;P.A.Cocks,A.T.Holley,B.A.Rankin,“非混合旋转爆震发动机的高保真模拟”,Proc。第54届AIAA航空航天科学会议(2016),第0125页。
[12] T.Kaemming,M.Fotia,J.Hoke,F.Schauer,“通过降阶方法对旋转爆震发动机进行热力学建模”,Proc。第54届AIAA航空航天科学会议(2017),第1405页。;T.Kaemming,M.Fotia,J.Hoke,F.Schauer,“通过降阶方法对旋转爆震发动机进行热力学建模”,Proc。第54届AIAA航空航天科学会议(2017),第1405页。
[13] Sousa,J。;Paniagua,G。;Morata,E.C.,带旋转爆震燃烧室的燃气轮机发动机的热力学分析,应用。能源,195247-256(2017)
[14] Sousa,J。;Paniagua,G。;Saavedra,J.,内部通道对脉动进气道超音速条件的气动响应,计算。流体,149,31-40(2017)·Zbl 1390.76222号
[15] Browne,S。;齐格勒,J。;E.,S.J.,《冲击和起爆跳跃条件的数值求解方法》(2015),加利福尼亚理工学院
[16] Goodwin,D.G。;香港莫法特。;Speth,R.L.,Cantera:面向对象的化学动力学、热力学和传输过程软件工具包(2015)
[17] Sousa,J。;Paniagua,G.,超音速内部通道的熵最小化设计方法,熵,17,8,5593-5610(2015)
[18] 施沃,D。;Kailasanath,K.,《氢和碳氢燃料旋转爆震发动机的流体动力学》,Proc。库布斯特。研究所,34,2,1991-1998(2013)
[19] 拜科夫斯基,F.A。;Zhdan,S.A。;Vedernikov,E.F.,《连续自旋引爆》,J.Propul。电力,22,6,1204-1216(2006)
[20] Lee,J.H.,《爆炸现象》(2008),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社
[21] Sichel,M。;Foster,J.,飞机燃油-空气爆炸产生的地面脉冲,带有侧面浮雕,Acta Astronaut。,6, 3, 243-256 (1979)
[22] Mizener,A.R。;Lu,F.K.,火箭模式下旋转爆震发动机的低阶参数分析,J.Propul。Power(2017),提前文章
[23] Rankin,学士。;Fotia,M.L。;那不勒斯,A.G。;史蒂文斯,C.A。;霍克,J.L。;Kaemming,T.A。;Theuerkauf,S.W。;Schauer,F.R.,《旋转爆震发动机技术的性能、应用和分析概述》,J.Propul。电力,33,1,131-143(2017)
[24] B.A.Rankin,M.Fotia,D.E.Paxson,J.Hoke,F.Schauer,“旋转爆震发动机压力增益燃烧的实验和数值评估”,Proc。第53届AIAA航空航天科学会议(2015),第0877页。;B.A.Rankin,M.Fotia,D.E.Paxson,J.Hoke,F.Schauer,“旋转爆震发动机压力增益燃烧的实验和数值评估”,Proc。第53届AIAA航空航天科学会议(2015),第0877页。
[25] Fievisohn,R.T。;Yu,K.H.,用特性方法对旋转爆震发动机流场进行稳态分析,J.Propul。电力,33,1,89-99(2017)
[26] D.Paxson,“相对参考系中旋转爆震发动机的数值分析”,Proc。第52届AIAA航空航天科学会议,AIAA论文(2014)。;D.Paxson,“相对参考系中旋转爆震发动机的数值分析”,Proc。第52届AIAA航空航天科学会议,AIAA论文(2014)。
[27] OpenCFD,L.,Openfoam:开源CFD工具箱。OpenFOAM基金会用户指南(2011)
[28] Ettner,F。;Vollmer,K.G。;Sattelmayer,T.,非均匀混合物中爆燃到爆轰转变的数值模拟,J.Combust。,2014, 1-15 (2014)
[29] F.Ettner,“http://sourceforge.net/projects/ddtfoam(网址:http://sourceforge.net/projects/ddtfoam)/; F.Ettner,“http://sourceforge.net/projects/ddtfoam/
[30] 托罗,E.F。;云杉,M。;Spears,W.,HLL-Riemann解算器中接触面的恢复,冲击波,4,1,25-34(1994)·Zbl 0811.76053号
[31] D.A.Schwer,K.Kailasanath,“发动机尺寸对旋转爆震发动机影响的数值研究”,Proc。第49届美国航空航天协会航空航天科学会议(2011年)第2011-2581页。;D.A.Schwer,K.Kailasanath,“发动机尺寸对旋转爆震发动机影响的数值研究”,Proc。第49届AIAA航空航天科学会议(2011年),第2011-2581页。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。