【摘 要】
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作为一种新型几何构型的燃烧室,文献中轴对称截面超声速燃烧室无论实验和模拟研究都较为缺乏.本研究基于Spalart-Allmaras 背景的分离涡(DES)模型和耦合国产大庆RP-3 航
【机 构】
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中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室,北京海淀区 100190
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作为一种新型几何构型的燃烧室,文献中轴对称截面超声速燃烧室无论实验和模拟研究都较为缺乏.本研究基于Spalart-Allmaras 背景的分离涡(DES)模型和耦合国产大庆RP-3 航空煤油39 组分/153 步基元反应简化机理的PaSR 湍流模型预测分析了圆截面燃烧室在Ma=2.5 来流条件下的内部流场结构和燃烧性能.对比实验测量数据,23基于RP-3 简化机理的全尺寸超声速燃烧室分离涡模拟较为准确的预测了轴向静压分布,表明燃烧模态和流场结构的预测与实际燃烧情形接近.所研究工况压比约为5,燃烧室运行处于冲压发动机模态,时均热释放速率分布表明燃烧处于射流尾迹稳焰模式.随燃料当量比的提高,压比升高,亚声速区域扩大,隔离段正激波串前移.对CH2O自由基浓度分布的分析进一步揭示了高马赫数条件下复杂碳氢燃料的自点火过程以及沿流向反应历程,表明提高来流静温对自点火和稳焰有重要促进作用.
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