一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法技术

本发明专利技术公开了一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法，涉及冲压发动机技术领域，其技术方案要点是：主要步骤为：首先，在数值模拟中先通过定常模拟快速得到收敛的缓燃流场，为燃烧室的上游提供高反压条件，然后在点火延迟区中起爆旋转爆震波并使其快速达到周期性稳定传播状态；然后根据上述步骤，在试验和真实飞行中，先在发动机中点火并组织相对较易实现的缓燃燃烧，为燃烧室上游提供高反压条件，通过切向热射流的方法起爆旋转爆震波，并使其沿燃烧室的圆周方向进行稳定传播。本方法能够更快获得旋转爆震周期性稳定传播的流场，显著减少计算机时，且较直接从冷流流场中起爆更易起爆旋转爆震波并维持其稳定传播。

【技术实现步骤摘要】
一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法
本专利技术涉及冲压发动机
，更具体地说，它涉及一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法。
技术介绍
旋转爆震是一种在环形或圆截面燃烧室中沿燃烧室圆周方向传播，不断消耗新鲜可燃气并维持自身传播的一种燃烧模式。在冲压发动机中采用旋转爆震燃烧相比于常规的缓燃燃烧具有潜在的性能优势，也是目前国内外的研究热点。然而，由于冲压发动机中气流速度很快，这给旋转爆震的起爆和稳定传播带来较大挑战。这主要表现在以下方面：一是高速气流中燃料与空气混合较慢，不利于旋转爆震的起爆和稳定传播；二是即使燃料与空气混合充分，如果气流速度过快，旋转爆震在流向的传播分速度有限，难以抵御气流速度从而被吹熄。以上两方面在燃烧室尚未起爆旋转爆震的冷流状态下表现得尤为严重。在旋转爆震冲压发动机研究方面，目前普遍采用数值模拟和试验研究相结合的方法。无论在数值模拟还是试验中，目前已有的旋转爆震起爆方案是通过在喷入燃料的冷流流场中引入局部高温、高压、高速区(例如借助切向热射流)实现起爆。但这样做往往需要首先在燃烧室下游人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法，其特征是：首先在冲压发动机中建立收敛的缓燃燃烧流场，然后在该流场的点火延迟区起爆旋转爆震波，具体包括以下步骤：/nS1、在数值模拟中，通过定常模拟在冷流流场中给定高温点火区，实现流场中的缓燃燃烧，并快速得到收敛流场，在得到收敛流场后，通过燃烧反压使隔离段中出现激波串，用于对来流进行减速增压，使来流进入燃烧室后，与燃烧室入口喷出的燃料进行混合，其中，由燃料喷注位置至燃烧室下游燃烧起始位置之间的一段未发生燃烧的区域为点火延迟区；/nS2、在步骤S1中所述的点火延迟区中给定起爆点，并将定常模拟切换到非定常模拟继续计算，实现旋转爆震的起爆，且旋转...

【技术特征摘要】
1.一种冲压发动机旋转爆震起爆并快速形成周期流场的方法，其特征是：首先在冲压发动机中建立收敛的缓燃燃烧流场，然后在该流场的点火延迟区起爆旋转爆震波，具体包括以下步骤：
S1、在数值模拟中，通过定常模拟在冷流流场中给定高温点火区，实现流场中的缓燃燃烧，并快速得到收敛流场，在得到收敛流场后，通过燃烧反压使隔离段中出现激波串，用于对来流进行减速增压，使来流进入燃烧室后，与燃烧室入口喷出的燃料进行混合，其中，由燃料喷注位置至燃烧室下游燃烧起始位置之间的一段未发生燃烧的区域为点火延迟区；
S2、在步骤S1中所述的点火延迟区中给定起爆点，并将定常模拟切换到非定常模拟继续计算，实现旋转爆震的起爆，且旋转爆震沿燃烧室的圆周...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彧，肖保国，王超，蔡建华，郑榆山，李夏菲，陈伟强，白菡尘，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51