RBCC燃烧室冲压模态数值模拟及试验验证

为了探究煤油燃料火箭基组合循环(RBCC)发动机燃烧室在冲压模态下的燃烧特性，构建了一套仿真计算方法用于预测、分析燃烧室内流动及燃烧过程。以带支板喷注器、单凹腔火焰稳定器RBCC燃烧室为例，开展了冲压模态下的内流场三维数值模拟，计算得到的壁面压力曲线与地面试验及飞行试验结果符合良好。分析燃烧室压力、马赫数、燃气组分等参数可以发现：当前燃烧室结构能够实现冲压模态下液体煤油燃料的稳定、高效燃烧；与冷流相比，压升可达5倍以上；支板能够有效提高煤油燃料的掺混能力；火箭安装台阶下游存在利于燃烧和火焰稳定的回流区；通过调整凹腔、支板等喷注器供油规律，可提高来流氧气的利用率，实现更为充分的燃烧。