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高温富油燃气超声速燃烧数值模拟 总被引:11,自引:4,他引:11
发展了二维超燃流场的数值模拟计算程序 ,用来进行高温富油燃气超燃流场的数值计算。数值解法采用了 Mac Cormack预估 -校正两步显式格式求解矢通分裂形式的 N- S方程组 ,湍流模型采用了壁面率修正的 Baldwin- Lomax代数方程模型和用于剪切混合层的普朗特混合长度模型。在超燃计算中 ,应用 C2 H4- O2 两步反应的有限速率化学反应模型 ,模拟高温富油燃气超燃试验的试验状态。计算结果表明 ,在高温富油燃气超燃流场中 ,热量释放较少 相似文献
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双燃烧室中煤油超燃试验研究 总被引:4,自引:1,他引:4
对双燃烧室中煤油超燃进行了试验研究。试验采用亚燃烧室产生的高温富油燃气在超燃烧室的超声速主气流中补燃的方案实现了煤油超燃过程,研究了在不同超声速主气流总温状态下高温室油燃气的当量比对超声速燃烧效率的影响,分析了超燃燃烧室中的总压恢复特性。 相似文献
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通过直连式实验和数值仿真,对双燃烧室冲压发动机的流场结构和性能进行了研究.数值仿真采用了半全局多步化学反应机理,计算的压力分布和实验结果基本一致,计算结果表明:中心高温富油燃气与边区空气在混合层内快速反应,热力喉道出现在约0.9m处,出口处的燃烧效率达到了较高水平.提出了结合直连式实验和数值计算的性能估算方法,结果表明:双燃烧室发动机在马赫数为4,高度为17km状态时具有较高的性能,当燃油当量比为0.9时,发动机内推力为8.3kN,内推力比冲为12.29kN·s/kg,更高的燃油当量比将导致超燃进气道不起动. 相似文献
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化学非平衡高超声速电离流动数值研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文对非平衡化学区应高超声速绕流零攻角轴对称钝头体电离空气粘性流动进行了研究,通过带有化学源项的Navicr-Stokes方程对流动作数值模拟,总的连续方程由单个组元守恒方程代替。高温电离空气中存在7个主要的组元,它们依次为N_2,O_2,NO,NO ̄+,N,O,和e ̄-。化学动力学模型由7个组元和这些组元之间6个可能的反应来描述。发展了一种数值方法以求解这组完全耦合的与时间有关的偏微分方程组。利用一类新的有限差分方法来求解这组以守恒形式表示的控制方程。这是一种以TVD格式来离散粘性流通量的方法。在数值实验中采用了TVDYee-Harten格式,对全部算例都是用激波捕捉法。关于化学组元,我们试图处理完全催化壁、非催化壁和有限催化壁等三种不同的表面边界层条件。计算是对RAMC-Ⅱ试验条件进行的,得出了71km高空情形的典型流场数值解。对表面压力,Stanton数和热流率给出了化学反应气体结果与完全气体结果的比较。计算的流场电子密度与RAMC-Ⅱ实验数据进行了比较,计算结果与实验数据符合是相当好的。 相似文献
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建立了欧拉-拉格朗日坐标系下液体火箭发动机内部工作过程二维轴对称两相湍流化学反应流的完全Navier-Stokes模型。应用该模型对气氢液氧同轴式单喷嘴燃烧室热态流场进行了数值模拟,得到了全流场的速度矢量分布、燃气组分等值线、流场等温线、流场等压线和流场等马赫线。计算是在任意斜交曲线坐标系下进行的,采用等参数正变换(代数变换)把物理平面上不规则计算域变换成了计算平面上的矩形域,控制方程也进行了相应的变换。计算结果表明,用计算流体力学(CFD)的方法研究和分析液体火箭发动机内部工作过程是可行的。 相似文献
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碳氢燃料流向涡掺混超燃模型燃烧室冷态流场数值研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对一种超声速燃烧模型燃烧室的冷态流场进行了数值研究。为稳定超燃火焰并提高燃烧速率和效率,取少量的冲压空气进行稳定的亚燃预燃烧,并以之作为超燃室的一个稳定火炬,其高温燃气将吸热型碳氢燃料预先蒸发汽化并部分裂解为短链小分子,最后通过城墙波瓣掺混器形成的流向涡带入超声速主流,以期实现快速高效的超燃燃烧。计算结果表明:首先,城墙波瓣掺混器能够在较小总压损失下得到显著掺混效果;其次,本文从气动结构的角度专门探究了亚/超燃接力阶段较低的隔离段进口马赫数存在热堵塞的可能性,发现较难适宜超燃启动点火。 相似文献
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对用于防热系统试验考核的高温超声速燃气流场的流场结构和热环境特性进行了计算和分析.将CFD模拟方法与工程计算方法相结合,对两类锥形喷管形成的燃气流场进行了数值模拟计算和流场结构分析,并与试验过程中高速拍摄的图片进行了比对.利用模拟得到的流场气动参数,计算了沿流场轴向位置球头驻点模型的热流和压力,并与试验测量数据进行了对比,结果吻合较好.锥形喷管形成压缩波和膨胀波交替的流场结构,导致流场气动参数与模型热流和压力形成正弦变化的特点. 相似文献
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真实火箭燃气流场的测量与数值仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
对用激光-莫尔偏折法测出的真实火箭燃气射流流场进行了数值仿真,在计算中采用了二阶精度的MUSCL格式,将三维问题转化为二维问题,结果表明,理论计算与实验测量结果符合较好。 相似文献
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超燃冲压发动机二维热环境数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
对超燃冲压发动机热环境进行了研究和计算.以二维N-S方程和一维瑞利加热规律为基础, 建立了超燃冲压发动机内流场的热环境计算模型;用MacCormark预测-校正格式编写了数值计算程序;对飞行马赫数Ma=6和Ma=8两种工况的超燃冲压发动机内部热环境进行了数值模拟, 得到了发动机内部流场的温度分布和壁面热流分布;对计算结果进行了分析.结果表明, 采用二维无反应流体计算和一维加热规律相结合的方法, 在超燃冲压发动机热环境研究中是可行且有效的. 相似文献