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涡流强度对固体燃料冲压发动机的影响研究。 (英语) 兹比尔1390.80020

小结:本文通过数值模拟和实验研究了涡流强度对固体燃料冲压发动机中固体燃料回归速度和燃烧现象的影响。首先,开发了一个内部程序来求解具有化学反应的非定常湍流旋转可压缩流场的轴对称雷诺平均Navier-Stokes方程。其次,在没有涡流的固体燃料冲压发动机上进行了实验,以验证所开发的固体燃料分解代码;然后通过使用验证了代码的预测能力;旋流通过突扩燃烧室、激波诱导燃烧室和半无限板。第三,对使用高密度聚乙烯(HDPE)固体燃料的固体燃料冲压发动机中有旋流和无旋流的反应湍流进行了非定常模拟。然后,对计算结果进行了分析和讨论。结果表明,旋流的存在更有效地提高了冲压发动机的回归速度和湍流混合。增加涡流数会增加燃油表面的热量和质量传输,从而增加回归速度。

MSC公司:

80个M12 有限体积法在热力学和传热问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
80A25型 燃烧
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 杜斯特豪斯,D。;Hogl,A.,《带涡流的固体燃料冲压发动机燃烧测量》,AIAA论文,88-3045,(1988)
[2] Krishnan,S。;George,P.,固体燃料冲压发动机燃烧室设计,Prog Aerosp Sci,34,3,219-256,(1998)
[3] Korting,P。;Van Der Geld,C。;Wijchers,T。;Schoyer,H.,聚甲基丙烯酸甲酯在固体燃料冲压发动机中的燃烧,Propul Power杂志,6,3,263-270,(1990)
[4] 利维,Y。;甘尼,A。;Zvuloni,R.,小型固体燃料冲压发动机燃烧室的研究,《推进动力杂志》,5,3,269-275,(1989)
[5] Schulte,G.,固体燃料冲压发动机的燃料回归和火焰稳定研究,《Propul Power杂志》,第2期,第4期,第301-304页,(1986年)
[6] Netzer,D.W.,《固体燃料冲压发动机燃烧建模》,航天火箭杂志,第14、12、762-766页,(1977年)
[7] 李毅。;李,R。;李,D。;Bao,J。;Zhang,P.,开缝旋流燃烧器的燃烧特性:实验测试和数值验证,《国际通用传热传质》,66,140-147,(2015)
[8] Tahsini,A.,旋转超音速气流中的点火延迟时间,《宇航员学报》,83,91-96,(2013)
[9] Jing,J。;李,Z。;朱,Q。;陈,Z。;Wang,L。;Chen,L.,外部二次风叶片角度对双旋流燃烧器区域附近气体/颗粒流动特性的影响,能源,36,1,258-267,(2011)
[10] Gassoumi,T。;Guedri,K。;Said,R.,同轴射流燃烧器火焰涡流效应的数值研究,包括辐射传热,数值传热,a部分,56,11,897-913,(2009)
[11] 奈莫达,S。;巴基奇,V。;奥卡,S。;齐夫科维奇,G。;Crnomarković,N.,涡流室内气体燃料燃烧的实验和数值研究,国际热质传递杂志,48,21,4623-4632,(2005)
[12] Lilley,D。;样品,J。;RHODE,D.,《冲压发动机燃烧室内旋流反应流的预测》,AIAA、SAE和ASME,第17届联合推进会议,科罗拉多州斯普林斯,(1981)
[13] 刘,Y。;Tang,H。;田,Z。;Zheng,H.,采用rans和混合rans/LES方法对双旋流燃烧室内湍流流动的Cfd模拟,能源媒体,66,329-332,(2015)
[14] Al-Abdeli,Y.M。;Masri,A.R.,《实验室旋流燃烧器和模型验证实验综述》,实验热流体科学,69,178-196,(2015)
[15] Ranga Dinesh,K。;Jenkins,K.W。;柯克帕特里克,M。;Malalasekera,W.,《旋流对非混合火焰间歇特性的影响》,《燃烧科学技术》,184,5629-659,(2012)
[16] Ramírez,J.A。;科尔特斯,C。;A.卡里翁。;卡莫纳,M。;Legrand,M.,使用铀模型预测大气低旋流燃烧器中的流动不稳定性,数值传热,A部分,62,6,479-498,(2012)
[17] 张杰。;朱,C.,燃烧室内旋流湍流和燃烧的模拟,数值传热,a部分,55,5,448-464,(2009)
[18] 张杰。;Chen,C.,旋流燃烧室内湍流反应流动的模拟,数值传热,a部分,53,6,605-624,(2007)
[19] 张杰。;董,L。;周,L。;Nieh,S.,《环形管道内旋转湍流流动和传热的模拟》,《数值传热》,A部分,44,6,591-609,(2003)
[20] Kim,Y。;Shang,H。;陈,C。;Wang,T.,受限旋转喷雾燃烧流动的预测,数值传热,A部分,25,1,1-19,(1994)
[21] 来自,C。;Sauret,大肠杆菌。;Armfield,S。;萨哈,S。;Gu,Y.,旋转锥形扩散器中的湍流稠密气体流动特性,计算流体,149100-118,(2017)·Zbl 1390.76432号
[22] Z.U.艾哈迈德。;Al-Abdeli,Y.M。;Matthews,M.T.,《流入条件对非旋流与旋流冲击湍流射流发展的影响》,计算流体,118,255-273,(2015)
[23] 夏,J。;B.史密斯。;Benim,A。;施密德利,J。;Yadigaroglu,G.,入口和出口边界条件对旋流的影响,计算流体,26,8,811-823,(1997)·兹比尔0900.76711
[24] 佩恩,R。;Vinnemeier,F.,固体燃料冲压发动机中涡流和燃料成分对硼燃烧的影响,《Propul Power杂志》,8,3,609-614,(1992)
[25] Campbell Jr,W.H.,旋转气流对固体燃料冲压发动机燃烧特性影响的实验研究,报告,(1985),DTIC文件
[26] Kee R.J.、Rupley F.M.、Meeks E.、Miller J.A.、Chemkin III A.用于分析气相化学和等离子体动力学的fortran化学动力学包。桑迪亚国家实验室1996;。;Kee R.J.、Rupley F.M.、Meeks E.、Miller J.A.、Chemkin-III A.气相化学和等离子体动力学分析的fortran化学动力学包。桑迪亚国家实验室1996;。
[27] 鲍尔,R。;马图尔,T。;格鲁伯,M。;Jackson,K.,高超音速导弹用超燃冲压发动机燃烧室的数值和实验研究,AIAA论文,31211998,(1998)
[28] 布林德尔,A。;博伊斯,R.R。;Neely,A.J.,乙烯燃料进气喷射激波诱导燃烧超燃冲压发动机配置的Cfd分析,AIAA/CIRA第13代国际航天飞机和高超音速系统与技术,AIAA论文2005,3239,(2005)
[29] Mawid,M。;Sekar,B.,高速反应流中乙烯氧化的动力学建模,AIAA论文,3269,(1997)
[30] Giles,M.B.,欧拉方程计算的非反射边界条件,AIAA J,282050-2058,(1990)
[31] Holmes,D.G.,非结构化自适应网格上的Inviscid二维解决方案,VKI数值方法流动涡轮马赫,1,8,(1989)
[32] Nilsson,H.,《dellenback突然膨胀中旋涡的模拟,类似于部分负荷运行的水轮机尾水管》,IOP会议系列:地球与环境科学,2016年2月15日,(2012),IOP出版社
[33] Kim,K.H。;Kim,C。;Rho,O.-H.,《高超声速流动的精确计算方法:I.ausmpw+方案》,《计算物理杂志》,174,1,38-80,(2001)·Zbl 1106.76421号
[34] Van Leer,B.,《走向最终保守差分格式》。V.戈杜诺夫方法的二阶续集,《计算物理杂志》,32,1,101-136,(1979)·Zbl 1364.65223号
[35] Van Albada,G。;Van Leer,B。;Roberts Jr,W.,《宇宙气体动力学计算方法的比较研究》,《天体物理学》,108,76-84,(1982)·Zbl 0492.76117号
[36] Menter,F.R.,工程应用的双方程涡粘湍流模型,AIAA J,32,8,1598-1605,(1994)
[37] 张,L。;Wang,Z.,混合动态网格的块Lu-sgs隐式双时间步长算法,计算流体,33,7,891-916,(2004)·Zbl 1070.76038号
[38] O.穆萨。;Z.昌盛。;熊,C。;Lunkun,G.,用改进的旋转/曲率修正sst湍流模型预测固体燃料冲压发动机中的旋转冷流,Appl Therm Eng,105,737-754,(2016)
[39] 穆萨,O。;常胜,Z。;熊,C。;Yingkun,L.,高雷诺数湍流cfd-rans代码的验证研究,国际J模型优化,6,1,1-10,(2016)
[40] O.穆萨。;熊,C。;Z.昌盛。;Li,W.,入口条件对固体燃料冲压发动机中旋转湍流反应流的影响,Appl Therm Eng,113186-207,(2017)
[41] Dellenback,P。;梅茨格,D。;NEITZEL,G.,通过突然轴对称膨胀的湍流旋流测量,AIAA J,26,6,669-681,(1988)
[42] 霍夫曼,J.D。;H·D·汤普森。;MARCUM,D.L.,环形推进喷嘴中旋流器效应的分析研究,推进动力杂志,3,5,465-466,(1987)
[43] Dutton,J.,《旋转超音速喷管流动》,《Propul Power杂志》,3,4,342-349,(1987)
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