脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)水下試驗(yàn)與理論計(jì)算
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【摘要】:脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)(Pulse Detonation Engine,簡稱PDE)由于擁有熱循環(huán)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),使得它在飛行器推進(jìn)系統(tǒng)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。目前人們主要對用于高性能空中推進(jìn)裝置的脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了廣泛的研究?紤]到人類的海洋活動(dòng)與空中活動(dòng)有很多相似之處,并且我國的海洋遼闊、資源豐富、戰(zhàn)略價(jià)值高,研究基于海洋戰(zhàn)略探索的高性能脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)水下推進(jìn)裝置同樣具有深遠(yuǎn)的意義。本文從試驗(yàn)研究與數(shù)值計(jì)算兩方面對水下脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行初步研究和探索,主要內(nèi)容如下: (1)在試驗(yàn)研究方面,通過搭建水下環(huán)境條件下脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)平臺(tái),采用汽油-空氣混合物作為推進(jìn)劑進(jìn)行水下環(huán)境脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:水下環(huán)境脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常起爆,并且可以直觀地看到由爆轟產(chǎn)生氣泡與水花的過程;水下脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率在12Hz以內(nèi)時(shí),點(diǎn)火頻率對爆轟過程中的壓力峰值影響很小。 (2)在數(shù)值計(jì)算方面,通過推導(dǎo)一維、二維CE/SE方法計(jì)算格式,編寫對應(yīng)水下環(huán)境條件下的數(shù)值模擬程序并對其計(jì)算與結(jié)果處理,實(shí)現(xiàn)了對水下環(huán)境條件氣液兩相脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)的流場規(guī)律分析。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明:一維、二維的數(shù)值計(jì)算可以很好地描述爆轟波在管內(nèi)產(chǎn)生及傳播的規(guī)律;相同填充壓力下,不同背壓會(huì)對脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)排氣時(shí)間產(chǎn)生影響,且當(dāng)背壓大于一定值時(shí),排氣時(shí)間會(huì)明顯地隨著背壓的增大而縮短;不同填充壓力下,爆轟波壓力峰值及平臺(tái)壓力值會(huì)隨填充壓力的增加而增大。
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U664.1;TK401
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1232392
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