| 氢燃料燃烧加热风洞中水蒸气相变效应的数值研究 |
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| 引用本文： | 郭向东,黄生洪,吴颖川,罗喜胜,杨基明.氢燃料燃烧加热风洞中水蒸气相变效应的数值研究[J].推进技术,2017,38(4):932-941. |
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| 作者姓名： | 郭向东 黄生洪 吴颖川 罗喜胜 杨基明 |
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| 作者单位： | 中国科学技术大学 近代力学系，安徽 合肥 230027; 中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000,中国科学技术大学 近代力学系，安徽 合肥 230027,中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000,中国科学技术大学 近代力学系，安徽 合肥 230027,中国科学技术大学 近代力学系，安徽 合肥 230027 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11172292)；高超声速冲压发动机技术重点实验室基金(20130101005)。 |
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| 摘 要： | 为明晰氢燃料燃烧加热风洞中的水蒸气相变效应,采用同时考虑凝结和蒸发相变模型的多组分输运可压缩流动数值模拟方法,研究了超声速喷管内的水蒸气凝结过程以及凝结气流再蒸发对典型压缩构型(二维斜劈、三维斜劈和圆锥)流场参数及气动力的影响。结果表明:氢燃料燃烧加热风洞喷管气流中,水蒸气在较低总温条件下确实存在较大程度的凝结相变,但同时在斜劈激波压缩后也存在较强的蒸发相变;凝结会使喷管流场参数发生较大偏离,但再蒸发效应又会使气流经过斜劈压缩后趋近理想状态,趋近的程度受到压缩程度的影响。本文计算条件下,喷管内水蒸气相变导致出口参数偏差大于10%,但经过12°斜劈压缩后,流场参数以及表面气动力可恢复到理想状态的95%以上,此时相变的影响基本可以忽略。
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| 关 键 词： | 水蒸气 相变 高超声速流动 燃烧加热风洞 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2015/12/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/2/4 0:00:00 |
Numerical Evaluation of Water Vapor?Phase Transition Effects in a Hydrogen-Fueled Combustion-Heated Wind Tunnel |
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| GUO Xiang-dong,HUANG Sheng-hong,WU Ying-chuan,LUO Xi-sheng and YANG Ji-ming.Numerical Evaluation of Water Vapor?Phase Transition Effects in a Hydrogen-Fueled Combustion-Heated Wind Tunnel[J].Journal of Propulsion Technology,2017,38(4):932-941. |
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| Authors: | GUO Xiang-dong HUANG Sheng-hong WU Ying-chuan LUO Xi-sheng and YANG Ji-ming |
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