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煤油双模态冲压发动机Ma4~6直连式试验与仿真研究

李大鹏  潘余  丁猛  
【摘要】:本文基于直连式试验系统,针对所设计的双模态冲压发动机,进行了当量比0.85、马赫数4/5/6条件下的试验与仿真对比研究。文中以热态内推力作为发动机性能评价指标,采用可测推力的直连式试验系统进行了发动机性能评估与对比研究;文中还采用一维分析方法进行发动机内流场参数计算,计算结果表明此方法在发动机出口马赫数、总压损失等性能参数上与试验结果吻合,证明了所采用的一维分析方法具有较高的准确度;本文还进行了发动机内部燃烧流场的CFD仿真研究,对比不同来流马赫数下发动机内的流动参数与组分分布情况,并与试验结果进行了对比,证明了所采用的CFD计算模型具有较高的准确性。本文研究结果表明:在三种飞行马赫数下的试验中,发动机内实现的均是混合燃烧模态;高飞行马赫数下(Ma5/6),发动机内总压损失主要来自于预燃激波串,并随飞行马赫数的增加而增加;热力喉道或者燃烧模态的形成不仅与加热有关,还与边界层分离现象紧密相关,实际双模态冲压发动机燃烧流场内存在流动分离现象,完全靠加热形成的热力喉道是不存在的。

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