本文關(guān)鍵詞：暫沖式激波聚焦及起爆爆震的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究

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【摘要】：開展了三維暫沖式激波聚焦及起爆爆震的冷態(tài)與熱態(tài)實(shí)驗(yàn),并采用WENO算法和塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)加密算法進(jìn)行了高精度數(shù)值模擬。在環(huán)形噴口寬度d=5.4mm,驅(qū)動(dòng)壓力pres=0.55MPa,初始?jí)毫init=0.091MPa的條件下,第1次激波聚焦所致的峰值壓力達(dá)2.17MPa,是初始?jí)毫Φ?3.8倍。以當(dāng)量比1.0的C2H2/Air混合氣為工質(zhì),在驅(qū)動(dòng)壓力為1.51MPa,環(huán)形噴口寬度d=11.4mm的工況下成功起爆了爆震波。測(cè)得火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c激波傳播速度之間的耦合偏差為2.7%,爆震波速為1587.3m/s。數(shù)值模擬清晰地捕捉到了激波聚焦及起爆爆震過(guò)程中的流場(chǎng)演化細(xì)節(jié)。發(fā)現(xiàn)環(huán)形激波沿三維凹面腔徑向入射,首先在對(duì)稱軸上聚心碰撞,形成沿對(duì)稱軸對(duì)稱分布的馬赫干,并作為入射激波向凹面腔底部推進(jìn)。同時(shí),原入射激波也向凹面腔底部運(yùn)動(dòng)。因此,環(huán)形激波沿三維凹面腔徑向入射聚焦的完成是以原入射激波和新形成的馬赫干在凹面腔底部碰撞為標(biāo)志的。
【作者單位】： 空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院;中國(guó)人民解放軍94710部隊(duì);中國(guó)人民解放軍93256部隊(duì);空軍航空大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 激波聚焦 爆震 WENO算法 塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)加密算法
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃培育項(xiàng)目(91541109)
【分類號(hào)】：TK401
【正文快照】： 0引言脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)(PDE)具有很高的循環(huán)熱效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推重比高[1-2],因此,在過(guò)去的幾十年中得到了廣泛而深入的研究[3-8]。即便如此,PDE的若干瓶頸問(wèn)題至今仍未得到很好的解決。為解決高頻起爆的問(wèn)題,2001年,Levin[9]提出了一種新概念PDE,稱之為2-Stage PDE。隨后,美國(guó)

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